1. Fizyka ciała stałego- zakres, definicja
2. Materia
3. Budowa atomu
4. Liczby kwantowe
5. Zakaz Pauliego. Rozmieszczenie elektronów w atomie
6. Elementarny model atomu wodoru Bohra. Postulaty Bohra
7. Mechanika klasyczna a kwantowa- stała Plancka
8. Rys historyczny powstania mechaniki kwantowej i jej podział na relatywistyczną i nierelatywistyczną
9. Hipoteza de Broglie,a
10. Falowa natura materii
11. Prędkość falowa i grupowa fali
12. Doświadczalne potwierdzenie istnienia fal materii
13. Prawo Bragga
14. Dualizm korpuskularno- falowy
15. Transformacja Lorentza
16. Lorentzowskie dodawanie prędkości
17. Prawo złożenia prędkości
18. Masa i pęd w mechanice relatywistycznej
19. Siła relatywistyczna
20. Relatywistyczna energia kinetyczna
21. Relatywistyczna energia całkowita
1.Fizyka ciała stałego - dział fizyki zajmujący się ciałami stałymi, tj. takimi które w danych warunkach zachowują swój kształt makroskopowy. Fizyka ciała stałego jest częścią fizyki materii skondensowanej.
2.Materia - w potocznym znaczeniu: ogół obiektywnie istniejących przedmiotów fizycznych, poznawalnych zmysłami...1. wszystkie obiekty, o różniącej się od zera masie spoczynkowej (materia masywna) 2. obiekty złożone z elementarnych fermionów (materia fermionowa). 3. to obiekty o identycznej masie i czasie życia, ale o przeciwnym znaku ładunku elektrycznego oraz wszystkich addytywnych liczb kwantowych) odmiany cząstek elementarnych które przeważają w naszej okolicy wszechświata (koinometria) 4. wszystkie obiekty zdolne do wytwarzania grawitacji.
3.Budowa atomu-... Liczba atomowa Z określa liczbę protonów w jądrze atomu. Ponieważ atom to układ elektrycznie obojętny, liczba ta określa również liczbę elektronów. Liczba masowa A określa sumę protonów i neutronów w jądrze atomu.
4. Liczby kwantowe główna liczba kwantowa (n = 1,2,3...) opisuje energię elektronu, a w praktyce oznacza numer jego orbity (powłoki elektronowej),poboczna liczba kwantowa (l = 0,1,...,n − 1) oznacza wartość bezwzględną orbitalnego momentu pędu, którą obliczyć można używając relacji J2 = l(l + 1)(h / 2π)2, gdzie h jest stałą Plancka, a w praktyce oznacza numer podpowłoki, do której przypisany jest elektron,magnetyczna liczba kwantowa (m = − l,..., − 1,0,1,...,l) opisuje rzut orbitalnego momentu pędu na wybraną oś, którego długość oblicza się używając wzoru Jz = mh / 2π,spinowa liczba kwantowa s oznacza spin elektronu, stały dla danej cząstki elementarnej i w przypadku elektronu wynoszący 1/2 (ze względu na stałą wartość tej liczby kwantowej jest ona niekiedy pomijana),magnetyczna spinowa liczba kwantowa (ms = − s,s = 1 / 2, − 1 / 2) pokazuje, w którą stronę skierowany jest spin, danej cząstki elementarnej (tu elektronu).
5. Zakaz Pauliego- W danym atomie nie mogą znajdować się dwa elektrony które mają te same wartości wszystkich czterech liczb kwantowych, muszą różnić się co najmniej jedną.
6.model atomu Bohr przyjął wprowadzony przez Ernesta Rutherforda model atomu, według tego modelu elektron krąży wokół jądra jako naładowany punkt materialny, przyciągany przez jądro siłami elektrostatycznymi. POST 1 mVr=nh/2pi h-Placka n- gł.L.Kw. POST 2 pomimo, że elektron ma przyspieszenie, to jednak nie wypromieniowuje energii A zatem ta całkowita energia jest stała.
POST 3 promieniowanie elektromag.zostaje wtedy wysłane gdy elektron poruszający się po orbicie o cał. Ener. Ej zmienia swój ruch skokowo i następnie porusza się po orbicie energii Ek. Częstotliwość emisji: V=(Ej-Ek)/h
7. Mech. Klas. a kw. - kl. h=0 kw. h=6,6*10^-34 Js [kgm^2/s]
8..9. Hipoteza de Broglie'a- De Broglie zap. odwrócenie zależności wyrażającej pęd fotonu stowarzyszonego z falą elektromagnetyczną, czyli długość fali materii stowarzyszonej z cząstką miała wyrażać się przez pęd cząstki.
λ - długość fali, h - stała Plancka p - pęd cząstki
Każdej cząsteczce o energii E można również przyporządkować inną częstotliwość fali: f=E/h
10.Falowa natura- Fale materii, zwane też falami de Broglie'a jest to, alternatywny w stosunku do klasycznego, (czyli korpuskularnego), sposób postrzegania obiektów materialnych. Każdej cząstce o różnym od zera pędzie przypisać falę, o określonej długości i częstości. Aby to twierdzenie miało miejsce należy wyeliminować domysł że poprzez interferencję fale się wygasają. Zatem fale tworzą na orbicie stacjonarne fale stojące. Zatem długość drogi fali musi być całkowitą wielokrotnością dł. Fali. 2Πr=nλ=nh/mV
11.Prędkość falowa- pręd.z jaką porusza się pojedyńcza fala. V=c/√(1-(λ/2a)2) V=E/hk=h/2mS a=szer. fali
Prędkość grupowa- prędkość z jaką można przesłać sygnał, energię w ośrodku V=c*(1-(λ/2a)2)
12.Doświadczenie o fali- Thomson wykazał, że wiązka elektronów przechodząc przez cienkie folie polikrystaliczne ( np. złota, aluminium, miedzi) ulega również dyfrakcji, a następnie w sposób niezależny szczegółowo potwierdził relację de Broglie'a λ=h/p.
13.Prawo Braaga- Jest to równanie określające kierunek, w którym następuje tzw. interferencyjne odbicie promieni rentgenowskich od płaszczyzny sieciowej hkl monokryształu (dyfrakcja fal). W myśl równania Bragga odbicie promieni rentgenowskich o długości fali λ zachodzi jedynie w takich kierunkach, określonych przez kąt odbłysku Θ, dla których różnica dróg ΔS promieni odbitych od dwóch sąsiednich równoległych płaszczyzn sieciowych jest równa całkowitej wielokrotności długości fali.
14. Dualizm korpuskularno-falowy- Cecha wielu obiektów fizycznych (np: światła czy elektronów) polegająca na tym, że w pewnych sytuacjach, zachowują się one jakby były cząstkami (korpuskułami), a w innych sytuacjach jakby były falami. Można przypisać funkcję falową, z drugiej strony każde oddziaływanie fal można opisać w kategoriach cząst.
15. Lorentz- γ=1/√1-(u2/c2) Niezmienniki transformacji Lorentza:- prędkość światła jest nie zależna od układu odniesienia- interwał - odległość zdarzeń w czasoprzestrzeni- masa spoczynkowa. < x= γ(x'+ut) y=y' z=z' t= γ(t'+(u/c2)*x') V=(v'+u)/(1+uv'/c2)
18. Siła relativity- Przyj. Że ciało o masie m0 jest zw. Z ukł S2, na ciało działa siła F wzdłuż osi x, zarazem ciało porusza się wzg. S1 ze zmienną prędkością vx . F= m0vx/√1-(vx /c)2
Fx= γ3m0ax
19.Relativity Ek- Zdef. jest jako ener. Całk. ciała izolowanego od otocz., a więc nie znajdującego się pod wpływem żadnych potencjałów zew. Einstein odkrył, że nawet ciało znajdujące się w ideal. spoczynku ma pewien zasób energii. Dla takiego nieruch. ciała energia relatywistyczna jest naz. energią spoczynkową i jest to E = mc2
20.Energia całk.-
21.Zal. masy od pręd. m= m0V= m0/√1-(V/c)2 p=mV <pod m podkładamy to co wcześniej>