Krzywy rozkład widmowy- ilosc energii promieniowania o danej częstotliwości v wysłanej w ciągu jednej sekundy przez jednostkę

powierzchni ciała : I(v) Krzywe rozkładu widmowego promieniowania ciała doskonale czarnego-jeżeli wykona się wnęki w

dowolnych materiałach, to krzywe promieniowania wychodzącego z tych wnęk nie zależą od rodzaju materiału, w którym wnęka

się znajduj lecz tylko od temperatury ciała. Ciałem doskonale czarnym nazywamy ciało, które pochłania w stu procentach podające

nań światło o każdej długości fali( wiadomo, że normalne ciało nigdy nie pochłania padającego nań promieniowania w stu procentach).

Przykłady: źrenica oka, jaskinia, okna budynków widziane z zewnątrz

Charakterystyka krzywych:

1.Maksimum krzywej jest tym” ostrzejsze” i wyższe, im wyższa jest temperatura

2.maksimum krzywej przesuwa się wraz ze wzrostem temperatury w kierunku większych częstotliwości fal. Długosc fali odpowiadająca

maksimum jest odwrotnie proporcjonalna do temperatury bezwzględnej ciała doskonale czarnego

Labuda max=a/T gdzie a jest pewną stałą. Wzór na prawo przesunięc Wiena

3.Całkowite natężenie promieniowania Ic dla wszystkich częstotliwości fal jest proporcjonalne do czwartej potęgi temperatury

Ic=omega T do 4 jest to prawo Stefana- Boltzmanna

Klasyczna teoria promieniowania prowadziła do wniosku, że atomy powinny promieniowac ciągły zbiór fal( o ciągłym zbiorze

częstotliwości) i przybierac energię z ciągłego zbioru wartości energii.

Postulaty Plancka:

1.Energia oscylatora atomowego promieniującego fale elektromagnetyczne nie może przybierac dowolnych wartości, lecz tylko wartości

dane za pomocą wzoru: En=nhv gdzie: v oznacza częstotliwość oscylacji, n może przybierac wartości liczb naturalnych a h jest uniwersalną

stałą 2.oscylator nie promieniuje i nie absorbuje energii, gdy znajduje się w stanie stacjonarnym, określonym przez energię daną wzorem

jak wyżej. Promieniuje tylko przy przejściu od jednego stanu stacjonarnego do drugiego w sposób skokowy, przy czym

wypromieniowana energia jest określona wzorem delta En=delta n*hv
Stała Plancka h=6,626*10 do -34 J*s

Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne polega na wybijaniu elektronów z metalu przez padające nań światło. Światło monochromatyczne

Pada przez okienko kwarcowe O na katodę K i wybija z niej elektrony, które lecą do anody A. Im większa jest liczba elektronów

Przelatujących jednostce czasu od katody do anody, tym wyższe nateżenie prądu w obwodzie.

Wnioski: 1. Liczba wybijanych z katody elektronów jest wprost proporcjonalna do natężenia światła( o określonej częstotliwości)

2.energia kinetyczna wybijanych z katody elektronów zależy od częstotliwości światła, nie zależy od natężenia światła padającego

na katodę fotony padające na metalową katodę oddają swoją energię elektronom, które tam się znajdują. Elektrony w metalu

znajdują się w dole potencjału. To znaczy, że elektrony te mają energię mniejszą niż elektrony znajdujące się na zew. Do wyjscia

na zew. Metalu elektron potrzebuje energi w zwanej pracą wyjścia. hv= w+ m*vdo2/2

dualizm falowo-korpuskularny Foton- będący cząstką promieniowania elektromagnetycznego- charakteryzujemy za pomocą

następujących wielkości:Masa m=0, energii E=hv=hc/Labuda, pędu p=E/c= h/ lamuda, wielkość fali- lamuda i v,wielkości

korpuskularne m oraz p wzór de Broglie'a teza: nie tylko światło ma naturę dualistyczną, ale również takie obiekty materii, jak elektrony,

protony, atomy itd. Założył, że związek między długością fali materii a pędem jest taki sam, jak związek między długością fali

elektromagnetycznej a petem fotonu. Lamuda=h/p gdzie p oznacza pęd cząsteczki. Każdej cząsteczce materialnej, poruszającej się z

określoną prędkością, jest przyporządkowana fala materii. Długosc tej fali jest odwrotnie proporcjonalna do pędu cząsteczki. Fala jest

tym krótsza, im większa jest prędkość z ktorą cząstka się porusza.

Zastosowanie laserów.: Teletechnika( przesyłanie informacji), Telekomunikacja dalekiego zasięgu, precyzyjne sterowanie urządzeniami,

Medycyna-precyzyjne operacje chirurgiczne, lasery jako palniki dużej mocy.

Model atomu Bohra- badanie widma emisji i absorpcji światła. Widma te świadczą o tym, że elektron w atomie może mieć tylko niektóre,

Skokowo zmieniające się wartości energii gdyż emituje i pochłania światło o określonych, skokowo zmieniających się wartości energii.

Atom wodoru to układ elektron-proton. Proton jest cięższy od elektronu. Elektron mający ujemny ładunek e=1,6 *10 do-19, w atomie

Wodoru porusza się w kulombowskim polu dodatniego jądra- protonu, którego ładunek jest co do wartości bezwzględny ładunkowi

Elektronu. Średnia odległość elektronu od jądra jest równa R=0,5*10 do-10m. doszedł do wniosku, że moment pędu elektronu

( traktowanego jako punkt materialny) na orbicie jest całkowitą wielokrotnością stałej Plancka h czyli mvR=nh (h przekreślone)

m- masa elektronu, v-prędkosc, R promien dopuszczalnej orbity kołowej elektronu.

Drugi postulat-stany elektronu znajdującego się na orbitach zgodnych z pierwszym postulatem są stacjonarne, czyli elektron znajdujący

się na tych orbitach nie wysyła fal elektromagnetycznych. Mimo że elektron na orbicie porusza się z przyśpieszeniem (dośrodkowym) to

wbrew prawu klasycznemu(ładunek krążący po orbicie powinien promieniowac falę) nie wypromieniuje on fali elektromagnetycznej

Trzeci postulat -podczas przejscia elektronu z jednego stanu stacjonarnego do drugiego jest wypromieniowany albo pochłonięty jeden

kwant energii. Atom emituje kwant energii podczas przejscia elektronu z orbity o wyższej energii na orbitę o niższej energii.

Pochłanianie kwantu zachodzi przy odwrotnym przejsciu elektronu- z orbity bliższej jądra na bardziej odległą. Czestotliwosc v fali

elektromagnetycznej wypromieniowanej przy tych przejsciach wynika z bilansu energii En-Em=hv

Emisja spontaniczna-elektron znajdujący się na poziomach wzbudzonych spontanicznie spadają na niższe poziomy,emitując przy tym fotony

Emisja wymuszona(indukowana) polega na tym, że w przypadku gdy atom znajduje się na poziomie wzbudzonym n, może pod wpływem

padającego na niego fotonu o energii hv przejść na nższy poziom energetyczny m, promieniując przy tym swój własny foton. Energia

emitowanego fotonu hv jest równa różnicy energii między wspomnianymi poziomami hv=En-Em Padający foton jak gdyby zrzuca elektron

z poziomu wzbudzonego. Przy czym ważne jest to, że fala fotonu emitowanego nie różni się od fali fotonu padającego ani fazą, ani

częstotliwością ani polaryzacją. Laser- cecha światła laserowego jest jego spójność, monochromatyczność i polaryzacja w jednej

płaszczyźnie. Zasadniczą rolę w pracy lasera odgrywa emisja wymuszona. Dzięki niej atom promieniuje falę spójną z falą padającą.

W emisji wymuszonej fale dwóch fotonów padającego i emitowanego przez atom- są spójne, gdyż są zgodne w fazie, mają tę samą

częstotliwość oraz kierunek rozprzestrzeniania się.Teraz oba fotony poruszają się razem i gdy napotkają kolejny atom wzbudzony w

stanie En, wymuszają rezonansową emisję nastepnego fotonu.

Inwersja obsadzeń- isnienie w ośrodku dostatecznej ilości wzbudzonych atomów tak, aby emisja wymuszona przewyższała absorpcję,

czyli aby fotony wymuszały przchodzenie atomów do stanów o niższej energii a nie były pochłaniane przez atomy niewzbudzone.

V=En-Em/h

f. klasyczna. 1. obiekt może być rozłożony na części składowe, których badanie pozwala pojąc istotę danego obiektu, co umożliwia

sprowadzenie pytania „czym jest obiekt” 2.obiekty są rozróżnialne tzn. dają się ponumerowac. 3.badany obiekt może być wyodrębniony

z otoczenia i rozpatrywany jako niezależny 4. oddziaływanie przyrządu pomiarowego na obiekt może być zminimalizowane, dokładnie

określone i wyodrębnione z rozważań. Istnieje sposób badania zjawisk bez wpływu na ich bieg. 5. obiekty podlegają ścisłym prawom

przyczynowym-dynamicznym. Ruch korpuskuły jest przeciwstawny do ruchu fali

f. kwantowa.-1.obiekt często jest elementarny i nie ma części składowych. Obiekty elementarne mogą podlegac przekształceniom

jedne w drugie. Upada klasyczna zadada analizy przez rozkładanie obiektu na części składowe.2.obiekty tego samego typu są

nierozróżnialne i nie można ich ponumerowac.3.obiekt jest nierozerwalne związany z otoczeniem i nie może być rozpatrywany

niezależnie 4. nie jest możliwe rozdzielanie obiektu badanego od przyrządu pomarowego. Oddziaływania między nimi nie można

uczynisz małym i nie można go wyodrębnic z rozważań. Przyrąd pomiarowy wpływa na zachowanie obiektu

5.obiekty podlegają prawom probabilistycznym- przypadkowym. Istnieje dwoistość cech falowo-korpuskolarnych cząstek

Elektrony które są związane z jonami sieci krystalicznej, nie mogą przewodzic prądu elektrycznego, gdyż przełożone zew.

Pole elektryczne jest za słabe aby pokonac przyciąganie elektronów przez jądra tych jonów półprzewodnika. Związane

elektrony mają niskie energie. Energia poszczególnych elektronów różnią się od siebie niewiele. poziomy energetyczne elektronów

w półprzewodnikach są ułożone tak gęsto, że na wykresie przedstawia się je w postaci pasma energetycznego. Związane elektrony

tworzą tzm. Pasma walencyjne. Elektrony które nie są związane z atomami sieci, mają wyższe energie i tworzą pasmo przewodnictwa

W półprzewodniku pasmo walencyjne jest oddzielone od pasma przewodnictwa przerwą energetyczną. Jeżeli elektron znajdujący się

w atomie w sieci krystalicznej półprzewodnika zostanie wzbudzony i opuści swoje miejsce, powstaje puste miejsce, które nazywamy

dziurą elektronową.ten uwolniony elektron może się swobodnie poruszac między jonami sieci krystalicznej i reaguje na zew.

Pole elektryczne. Dlatego może brac udział w przewodnictwie elektrycznym. Nazywamy go elektronem przewodnictwa.

Donor- jon który dostarcza przewodnictwa.

Półprzewodnik typu n-podnosząc temperaturę do poziomu temperatury pokojowej, powodujemy jonizację domieszek.

Jeżeli półprzewodnik ma centra donorowe, to zostają uwolnione elektrony przewodnictwa.

Półprzewodnik typu p- półprzewodnik z domieszką akceptowaną przy uwolnieniu dziur

Bateria słoneczna- jest wykonana w ten sposób, że absorpcja światła odgrywa rolę źródła prądu , które przekształca bezpośrednio

energię promieniowania światła na energię prądu elektrycznego. Jeżeli zamkniemy obwód elektryczny z nieoświetloną diodą

półprzewodnikową to prąd nie będzie płynął

fotokomórka- prąd w złączu p-n i w obwodzie jest bardzo mały. Wystarczy złącze oświetlic, aby prąd wzrósł wielokrotnie, gdyż

wtedy będą wytwarzane dodatkowe nośniki prądu. Tak zwany fotoprąd będzie proporcjonalny do natężenia światłą czyli do liczby

fotonów padających na jednostkę powierzchni złącza w jednostce czasu.

Diody emitują światło i lasery półprzewodnikowe. Diody wysyłające światło nazywamy diodami luminescencyjnymi

---