61. Natężenie oświetlenia - gęstość strumienia świetlnego padającego na daną powierzchnię, równa granicy ilorazu strumienia świetlnego Φ padającego na powierzchnię, do jej pola S, przy S dążącym do 0. Strumień świetlny – wielkość fizyczna z dziedziny fotometrii wizualnej określająca całkowitą moc światła emitowanego z danego źródła światła mogącego wywołać określone wrażenie wzrokowe. Strumień świetlny oznaczany jest literą Φ. Jego jednostką miary jest lumen. Izotropowe źródło punktowe, którego światłość (natężenie źródła) jest równa 1 kandeli, emituje strumień 4π lumenów. Światłość (niepoprawnie: natężenie źródła światła^[1]) w fotometrii – wielkość charakteryzująca wizualną jasność źródła światła. Światłość jest podstawową wielkością w fotometrii wizualnej. Jednostką światłości jest kandela, która należy do jednostek podstawowych układu jednostek SI.

62. Szczególna teoria względności dotyczy zjawisk zachodzących w inercjalnych układach fizycznych. Korzysta ona z transformacji Lorentza i opiera się na dwoch postulatach; c jest stała w każdym układzie inercjalnym. We wszystkich układach inercjalnych prawa fizyki maja taka sama postac i zjawiska fizyczne przebiegają jednakowo. Transformacje Lorentza to układ równan pozwalający wyznaczyc współrzędne punktu czasoprzestrzeni.

63.dylatacja czasu to wydłużenie odstępu czasu, jeżeli pomiar zostanie przeniesiony do innego niż własny układ odniesienia. W STW czas i przestrzen tworza czasoprzestzen. To absolutny zbió® zdarzeń. Czasoprzestrzen jest okreslana przez współrzędne X Y i Ct(wykres Minkowskiego)

Zdarzenia są oddzielone interwałem czasoprzestrzennym.

64.masa, pęd i energia są określone przez wzory, w których uwzględnia się prędkość swiatla.

65. Równoważnosc masy i energii; e=mc2, Wzór ten mówi, że energia każdego ciała jest równoważna jego masie. Wielkość tej energii w ustalonych jednostkach to wartość masy w tych jednostkach pomnożona przez prędkość światła do kwadratu. Prędkość światła jest tylko współczynnikiem przeliczania masy na energię, w odpowiednio dobranym układzie jednostek miar np. (jednostki Plancka) w którym prędkość światła jest bezwymiarowa i równa 1, masa jest równa energii.

66. Promieniowanie cieplne (termiczne) to promieniowanie, które emituje ciało mające temperaturę większą od zera bezwzględnego, gdy znajduje się w stanie równowagi termodynamicznej z promieniowaniem. Promieniowanie to jest falą elektromagnetyczną o określonym widmie częstotliwości. Przykładem promieniowania cieplnego jest podczerwień emitowana przez wszystkie ciała w naszym otoczeniu. Prawo Wiena, Plancka, Stefana boltzmana.

67.

68. Efekt fotoelektryczny (zjawisko fotoelektryczne, fotoefekt) – zjawisko fizyczne polegające na

1. emisji elektronów z powierzchni przedmiotu (zjawisko fotoelektryczne zwane również zjawiskiem fotoelektrycznym zewnętrznym dla odróżnienia od wewnętrznego);

2. przeniesieniu nośników ładunku elektrycznego pomiędzy pasmami energetycznymi (tzw. zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne), w wyniku naświetlania promieniowaniem elektromagnetycznym (na przykład światłem widzialnym) o odpowiedniej częstotliwości, zależnej od rodzaju przedmiotu.

Emitowane w zjawisku fotoelektrycznym elektrony nazywa się czasem fotoelektronami. Energia kinetyczna fotoelektronów nie zależy od natężenia światła a jedynie od jego częstotliwości. Emisja elektronów to zjawisko fizyczne polegające na wyrzucaniu elektronów z przewodnika, półprzewodnika a w wyjątkowych przypadkach też z izolatorów do otoczenia. Do wyrzucenia elektronu z ciała potrzebna jest energia do pokonania przyciągania ciała w ilości równej lub większej niż praca wyjścia. W zależności od źródła energii dostarczanej emitowanym elektronom rozróżniane są; Emisja fotoelektronowa - źródłem energii jest promieniowanie elektromagnetyczne np. światło, promieniowanie rentgenowskie.

69. Zjawisko Comptona, rozpraszanie komptonowskie - zjawisko rozpraszania promieniowania X (rentgenowskiego) i promieniowania gamma, czyli promieniowania elektromagnetycznego o dużej częstotliwości, na swobodnych lub słabo związanych elektronach, w wyniku którego następuje zwiększenie długości fali promieniowania. Za słabo związany uważamy przy tym elektron, którego energia wiązania w atomie, cząsteczce lub sieci krystalicznej jest znacznie niższa, niż energia padającego fotonu. Zjawisko przebiega w tym przypadku praktycznie tak samo, jak dla elektronu swobodnego. Zwiększenie długości fali rozproszonego fotonu, zwane przesunięciem Comptona, zależy od kąta rozproszenia fotonu zgodnie ze wzorem:

70.hipoteza de brojla. Propozycja De Broglie'a polegała na odwróceniu rozumowania - aby każdej cząstce o różnym od zera pędzie przypisać falę, o określonej długości i częstotliwości. Zgodnie z tym, de Broglie zaproponował odwrócenie zależności między pędem a długością fali, znanej dla fotonu, tak aby długość fali była wyrażona przez pęd cząstki. Hipoteza ta nie miała żadnych podstaw doświadczalnych i była czysto logiczną spekulacją.

71. Funkcja falowa, podstawowa wielkość opisująca stan układu kwantowego (położenie cząstki w przestrzeni w danej chwili czasu) w ujęciu nierelatywistycznym lub w prostych układach relatywistycznych (np. cząstka swobodna lub w słabym polu).

72.Równanie Scgrodingera; Opisuje ono ewolucję układu kwantowego w czasie. W nierelatywistycznej mechanice kwantowej odgrywa rolę analogiczną do drugiej zasady dynamiki Newtona w mechanice klasycznej.

73. Zasada nieoznaczoności Heisenberga mówi, że nie jest możliwy jednoczesny dokładny pomiar położenia cząstki i jej pędu, co zapisujemy:

gdzie Δx i Δp oznaczają odpowiednio nieokreśloność położenia i pędu. Jeśli iloczyn tych dwóch nieokreśloności jest stały, to znaczy, że im dokładniej jest określony pęd cząstki (prędkość), tym mniej dokładnie wiemy, jakie wtedy było jej położenie i odwrotnie.

74. Efekt tunelowy (tunelowanie kwantowe) jest efektem kwantowym przejścia układu fizycznego z jednego obszaru dozwolonego do innego obszaru dozwolonego przez oddzielającą barierę potencjału (patrz ilustracja). Z punktu widzenia fizyki klasycznej zjawisko to jest zabronione. Klasyczna energia cząstki jest sumą energii kinetycznej i potencjalnejEnigdy nie będzie w stanie, w którym miałaby jednocześnie dokładnie określone położenie i pęd.

75.Jeżeli energia cząsteczki nie pozwala jej na opuszczenie określonego obszaru powstają tzw. stany związane.

Stan związany ma skwantowany wektor falowy k, tzn. tylko niektóre wartości wektora falowego są spełnione, ponieważ musi powstać fala, która ma węzły na barierach.

Potencjał nieskończenie głębokiej prostokątnej studni ma tę własność, że wiąże cząstkę o skończonej energii E 0. W mechanice klasycznej dozwolona jest dowolna wartość energii, natomiast w mechanice kwantowej dozwolone są tylko pewne dyskretne wartości własne E_n.

76.

według tego modelu elektron krąży wokół jądra jako naładowany punkt materialny, przyciągany przez jądro siłami elektrostatycznymi. Przez analogię do ruchu planet wokół Słońca model ten nazwano "modelem planetarnym..Bohr, budując swój model atomu, przyjął dwa postulaty, bez których model ten nie byłby zgodny z doświadczeniem. Postulaty te miały w istocie charakter kwantowy, ale były wprowadzone ad hoc.

• Orbitalny moment pędu elektronu jest skwantowany i może on przybierać dyskretne wartości, tzn. z nieskończoności ilości orbit, które umożliwia mechanika klasyczna, elektron może przyjąć tylko dokładnie te, dla których jego moment pędu jest równy tej wielokrotności.

• Podczas zmiany orbity, której towarzyszy zmiana energii elektronu, atom emituje foton. Energia fotonu równa jest różnicy między energiami elektronu na tych orbitach

77.Linie widmowe, linie spektralne, linie (prążki) świetlne obserwowane po rozłożeniu wypromieniowanego, przepuszczonego lub rozproszonego przez daną substancję światła (w ogólności promieniowania elektromagnetycznego lub korpuskularnego) na poszczególne jego składniki, różniące się długością fali.

Rozkładu na linie widmowe dokonuje się różnymi metodami w zależności od rodzaju promieniowania (np. światło widzialne można rozszczepić za pomocą szklanego pryzmatu lub siatki dyfrakcyjnej).

.Linie absorpcyjne i emisyjne są zależne od rodzaju atomów wytwarzających je i dlatego mogą być łatwo użyte do badania składu chemicznego dowolnej substancji zdolnej do przepuszczania przez siebie światło. W ten sam sposób można badać skład chemiczny gwiazd i innych ciał niebieskich. Linie spektralne są także silnie zależne od fizycznych własności gazu, co również jest wykorzystywane w astronomii.

78.Zasada Pauliego: jeden orbital elektronowy mogą zajmować nie więcej niż dwa elektrony.

• W stanie z n = 1 mogą znajdować się 2 elektrony.

• Gdy n = 2, możliwe 4 orbitale: (n,l,ml) = (2,0,0), (2,1,1), (2,1,0), (2,1,–1), które mogą być zajęte

przez 8 elektronów.

• Liczbę 18 można otrzymać składając 5 orbitali z l = 2 i 4 orbitale z l = 0. Te dziewięć orbitali

może być zajęte przez 18 elektronów.

;Spin - moment własny pędu cząstki w układzie, w którym nie wykonuje ruchu postępowego. Własny oznacza tu taki, który nie wynika z ruchu danej cząstki względem innych cząstek, lecz tylko z samej natury tej cząstki. Każdy rodzaj cząstek elementarnych ma odpowiedni dla siebie spin. Cząstki będące konglomeratami cząstek elementarnych (np. jądra atomów) mają również swój spin będący sumą wektorową spinów wchodzących w skład jego cząstek elementarnych

79.W zależności od wielkości, którą opisują, liczby kwantowe mogą przyjmować wartości całkowite dodatnie (np. energia), całkowite dowolnego znaku (np. moment pędu) lub ułamkowe (np. liczby związane ze spinem elektronu). Na gruncie mechaniki kwantowej liczby kwantowe odpowiadają określonym wartościom własnym i stanom własnym operatorów kwantowych, opisujących energię oraz inne własności układów kwantowych. Podanie odpowiedniego zestawu liczb kwantowych może w pełni scharakteryzować stan atomu.

Symbole liczb kwantowych są ustalone tradycją. Na przykład elektronowi w atomie wodoru lub wodoropodobnym (mającym tylko jeden elektron) przypisane są następujące 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 J_z = 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 (m_s = - s,s = 1 / 2, - 1 / 2) pokazuje, w którą stronę skierowany jest spin, danej cząstki elementarnej (tu elektronu).

80.Moment magnetyczny jest wektorem, którego długość jest proporcjonalna do prądu w zamkniętym obwodzie. Moment magnetyczny atomu jest sumą trzech składników:

• pole magnetyczne powstałe na skutek ruchu elektronu wokół jądra atomu (elektron poruszający się po orbicie dookoła jądra tworzy maleńki obwód z prądem);

• moment magnetyczny powstający w wyniku ruchu elektronu dookoła własnej osi, czyli spinu(!);

• moment magnetyczny wytwarzany przez ruch jądra dookoła własnej osi.

W atomach mających wiele elektronów, całkowity moment magnetyczny pochodzący od ruchu elektronów po orbicie jest sumą ich momentów składowych

81.Doświadczenie Sterna-Gerlacha – eksperyment przeprowadzony w początku XX wieku, będący dowodem na istnienie kwantowania momentu pędu.

Doświadczenie to w oryginalnej wersji polegało na przepuszczeniu wiązki atomów srebra przez niejednorodne pole magnetyczne i obserwacji obrazu wiązki na ekranie (np. kliszy fotograficznej).

Atomy srebra mają niezerowy własny moment pędu (spin) i związany z nim moment magnetyczny. Oddziaływanie tego momentu magnetycznego z zewnętrznym polem magnetycznym zmienia tor ruchu atomu. Zmiana ta zależy od orientacji wektora momentu pędu w przestrzeni, a dokładniej od wartości rzutu tego wektora na kierunek zewnętrznego pola. Ponieważ kierunki spinów atomów opuszczających piec są przypadkowe, to, zgodnie z mechaniką klasyczną, wartość tego rzutu może przyjąć dowolną wartość ograniczoną tylko przez wartość (długość wektora) momentu magnetycznego. Tym samym odchylenie toru atomu może być dowolne, pomiędzy wartościami skrajnymi odpowiadającymi ustawieniom spinu równolegle i antyrównolegle do pola. Mechanika klasyczna przewiduje więc, że obraz wiązki na ekranie powinien być jedną plamą rozciągniętą wzdłuż kierunku pola magnetycznego.

Według mechaniki kwantowej przewidywanie wyniku eksperymentu jest inne: rejestracja odchylenia toru atomu (jego położenia na ekranie) jest aktem pomiaru składowej momentu pędu wzdłuż kierunku zewnętrznego pola. Pomiar taki może dać wynik tylko z pewnego dyskretnego zbioru możliwych wartości. W wypadku cząstki o spinie 1/2 możliwe są dwa wyniki takiego pomiaru: +1/2 i –1/2. Oznacza to, że atomy srebra powinniśmy rejestrować tylko w dwóch punktach ekranu, a w praktyce, że względu na skończone rozmiary poprzeczne wiązki i nieunikniony rozrzut prędkości atomów, w dwóch obszarach.

W doświadczeniu faktycznie obserwuje się na ekranie dwie plamy, zgodnie z przewidywaniem mechaniki kwantowej

82.Prawo moseleya.

W lampie rentgenowskiej atom wiązki padającej może wybić elektron z podpowłoki, czym spowoduje wysokie wzbudzenie atomu (ubył jeden z elektronów o bardzo dużej energii wiązania). Atom ostatecznie powróci do stanu podstawowego, emitując serię fotonów wysokoenergetycznych. W ten sposób powstaje liniowe widmo rentgenowskie atomów anody. Całkowite widmo promieniowania emitowanego przez lampę rentgenowską składa się z dyskretnego widma liniowego, nałożonego na widmo ciągłe. Widmo ciągłe powstaje w wyniku procesów hamowania, gdy elektrony z wiązki doznają przyspieszeń i opóźnień w trakcie rozpraszania na jądrach atomów anody. Natomiast kształt widma liniowego jest charakterystyczny dla atomów konkretnego pierwiastka anody

83Laser to generator promieniowania, wykorzystujący zjawisko emisji wymuszonej

Promieniowanie lasera ma charakterystyczne właściwości, trudne lub wręcz niemożliwe do osiągnięcia w innych typach źródeł promieniowania. Jest spójne w czasie i przestrzeni, zazwyczaj spolaryzowane i ma postać wiązki o bardzo małej rozbieżności. W laserze łatwo jest otrzymać promieniowanie o bardzo małej szerokości linii emisyjnej[1], co jest równoważne bardzo dużej mocy w wybranym, wąskim obszarze widma. W laserach impulsowych można uzyskać bardzo dużą moc w impulsie i bardzo krótki czas trwania impulsu (zob. laser femtosekundowy).

84.Wiązanie jonowe polega na przeniesieniu elektronu (ów) z jednego atomu do drugiego atomu, w wyniku czego powstają różnoimienne jony, które przyciągają się wzajemnie siłami elektrostatycznymi. Do przedstawienia mechanizmu tworzenia wiązania jonowego wykorzystamy kwantowe symbole orbitalu, elektronu i zapis kwantowy konfiguracji elektronowej. Za przykład posłuży nam wcześniej prezentowany mechanizm tworzenia wiązania jonowego w chlorku sodowym (NaCl).

Zgodnie z modelem Lewisa wiązanie kowalencyjne charakteryzuje się wspólnymi parami elektronów pomiędzy atomami tworzącymi cząsteczkę. Mankamentem tej teorii było to, że nie wyjaśniała dlaczego para elektronowa jest tym czynnikiem który decyduje o trwałości wiązania. Wyjaśnienie tego problemu stało się możliwe, kiedy teorię elektronową Lewisa zastąpiono elementami mechaniki kwantowej. Wymagało to również wprowadzenia nowych terminów do teorii wiązań, które obecnie są powszechnie używane w chemii.
Zgodnie z nowym kwantowym modelem wiązanie kowalencyjne powstaje w wyniku nakładania się (zlewania się) orbitali atomowych. To nakładanie sie orbitali może zachodzić wzdłuż osi łączącej środki jąder atomów lub poza osią z boku i ma miejsce zawsze wtedy kiedy na orbitalach znajdują się niesparowane elektrony. Przykładem jest wiązanie w cząsteczce wodoru, które powstaje w wyniku nakładania się orbitali typu s. Na każdym z tych orbitali znajduje się elektron którego najbardziej prawdopodobnym miejscem przebywania jest sfera kulista.

85.pasmo walencyjne (pasmo podstawowe) - zakres energii jaką posiadają elektrony walencyjne związane z jądrem atomu;

pasmo przewodnictwa - zakres energii jaką posiadają elektrony walencyjne uwolnione z atomu, będące wówczas nośnikami swobodnymi w ciele stałym

Pasmo walencyjne jest tylko częściowo zapełnione elektronami, mogą się one swobodnie poruszać, a więc pasmo walencyjne w przewodnikach pełni analogiczną rolę jak pasmo przewodnictwa w półprzewodnikach i izolatorach. Pasmo przewodnictwa i walencyjne zachodzą na siebie, toteż w tym wspólnym paśmie występuje dużo elektronów swobodnych i możliwy jest przepływ prądu.

86.energia Fermiego to maksymalna energia elektronów w T=0°K czyli w temp. 0 bezwgl elektrony będą obsadzały wszystkie stany energetyczne od 0 do E_F0. W określonej temp T>0°K poziom Fermiego jest określany jako poziom energetyczny którego prawdop. obsadzenia wynosi 1. dn=g(E)dE =>

87.Charakterystyczne zakresy pracy złącza oznaczone są różnymi kolorami:

• czerwony (polaryzacja w kierunku przewodzenia) - U < U_D, złącze praktycznie nie przewodzi, prąd jest bardzo mały;

• niebieski (polaryzacja w kierunku przewodzenia) - U > U_D, złącze przewodzi, wraz ze wzrostem napięcia prąd znacząco rośnie;

• zielony (polaryzacja w kierunku zaporowym) - płynie niewielki prąd unoszenia;

• żółty (polaryzacja w kierunku zaporowym) - przebicie lawinowe lub Zenera, prąd gwałtownie rośnie.

88.Tranzystor - trójkońcówkowy półprzewodnikowy element elektroniczny, posiadający zdolność wzmacniania sygnału elektrycznego.Wynalezienie tranzystora uważa się za przełom w elektronice, zastąpił on bowiem duże, zawodne lampy elektronowe, dając początek coraz większej miniaturyzacji przyrządów i urządzeń elektronicznych.
Tranzystor może pełnić funkcję przełącznika elektronicznego, oraz, w połączeniu z kondensatorem, elementu pamięci półprzewodnikowej. Większość elektroniki cyfrowej opiera się właśnie na zastosowaniu tranzystorów jako przełączników.