1.Rodzaje fal mechanicznych:
- ze względu na kierunek drgań:
fale poprzeczne (cząsteczki fali drgają prostopadle do kierunku rozchodzenia się fali),
fale podłużne (cząsteczki fali drgają równolegle do kierunku rozchodzenia się fali)
- ze względu na kierunki rozchodzenia się fali:
płaska (zaburzenie rozchodzi się w jednym kierunku), kolista (zaburzenie rozchodzi się po płaszczyźnie), kulista (zaburzenie rozchodzi się w przestrzeni)
2. Liczba falowa - wielkość opisująca falę harmoniczną. Zdefiniowana wzorem:
gdzie: k - liczba falowa, w układzie SI jednostką jest 1/metr; λ - długość fali, w metrach
ω - częstość kołowa drgań - jest to wielkość informująca nas jak szybko zmienia się kąt zakreślany przez punk materialny poruszający się ruchem harmonicznym. Przyjmuje się, że kąt=0 Rad (lub 0 stopni) jest wtedy, gdy punkt znajduje się w położeniu równowagi. Jednostką w u. SI jest 1/s ( lub 1 Hz ).
Prędkość fazowa fali jest to prędkość, z jaką rozchodzą się miejsca fali o tej samej fazie.
3.Równanie fali biegnącej:
t - chwila czasu, w której określono wychylenie z położenia równowagi
x - odległość danego punktu od początku układu współrzędnych
λ - długość fali
4.prędkość v=w/k nazywana prędkością fazową nie ma w przypadku fali złożonej istotnego znaczenia.
vg=v-dv/dl*l. Wzór ten można uzyskać przekształcając wzór na prędkość grupową. Ośrodki, w których prędkość fazowa jest długości fali nazywane są dyspersyjnymi.
5.Zjawisko Dopplera: Częstotliwość dźwięku odbieranego od obserwatora jest wyższa od dźwięku wydawanego przez źródło, gdy źródło zbliża się do obserwatora i niższa niż dźwięku wydawanego przez źródło, gdy źródło oddala się od obserwatora.
6.Energia przenoszona przez fale zależy od: prędkości, masy, amplitudy.
7. Fale elektromagnetyczne - zaburzenia pola elektromagnetycznego rozchodzące się w przestrzeni ze skończoną prędkością. Fale elektromagnetyczne są falami poprzecznymi.
8. Pierwsze prawo Maxwella
Zmienne pole magnetyczne wytwarza wirowe pole elektryczne. Cyrkulacja wektora natężenia pola elektrycznego jest równa szybkości zmian strumienia pola magnetycznego.
Drugie prawo Maxwella
Pole magnetyczne wytwarzane jest przez prąd elektryczny, jak również przez zmienne pole elektryczne. (Cyrkulacja wektora indukcji pola magnetycznego po krzywej zamkniętej jest równa sumie natężenia prądu elektrycznego przenikającego przez powierzchnię rozpiętą na tej krzywej, pomnożonemu przez współczynnik przenikalności magnetycznej próżni oraz szybkości zmiany strumienia pola elektrycznego, przechodzącego przez tę powierzchnię pomnożonej przez iloczyn współczynnika przenikalności elektrycznej i magnetycznej próżni).
9. Wektor Poyntinga - wektor określający strumień energii przenoszonej przez pole elektromagnetyczne. Wektor jest określony jako iloczyn wektorowy wektorów natężeń pola eletrycznego i magnetycznego.
- natężenie pola elektrycznego
- natężenie pola magnetycznego
10. Polaryzacja to własność fali poprzecznej (np. światła). Fala spolaryzowana oscyluje tylko w pewnym wybranym kierunku. Fala niespolaryzowana oscyluje we wszystkich kierunkach jednakowo. Fala niespolaryzowana może być traktowana jako złożenie wielu fal drgających w różnych kierunkach.
11. Kąt Brewstera jest to kąt padania, dla którego promień odbity jest całkowicie spolaryzowany liniowo w kierunku równoległym do płaszczyzny rozdziału ośrodków
12. Prawo odbicia: Kąt odbicia jest równy kątowi padania, a promień padający, promień odbity i normalna leżą w jednej płaszczyźnie. W wyniku odbicia zmienia się tylko kierunek rozchodzenia się fali, nie zmienia się jej długość.
Kąt padania - kąt pomiędzy prostą prostopadłą do powierzchni załamującej w punkcie padania promienia, a promieniem padającym.
Kąt odbicia to kąt między promieniem odbitym a normalną do powierzchni (osią prostopadłą do powierzchni) θO.
13. Prawo załamania: Stosunek sinusa kąta padania, do sinusa kąta załamania jest dla danych ośrodków stały i równy stosunkowi prędkości fali w ośrodku pierwszym, do prędkości fali w ośrodku drugim. Kąty padania i załamania leżą w tej samej płaszczyźnie.
Kąt padania - kąt pomiędzy prostą prostopadłą do powierzchni załamującej w punkcie padania promienia, a promieniem padającym.
Kąt załamania powstający gdy promień przejdzie granicę i zacznie się rozchodzić w drugim ośrodku
Współczynnik załamania (współczynnik refrakcji) - wielkość charakteryzująca zjawisko fizyczne załamania fali elektromagnetycznej, zwykle światła, występujący w prawie Snelliusa. Współczynnik załamania pozwala określić kierunek biegu promieni załamanych. Współczynnik zależy od rodzaju materiału, a dla danego materiału także od długości fali (w ośrodkach dyspersyjnych) oraz od temperatury.
14. Całkowite wewnętrzne odbicie to zjawisko fizyczne zachodzące dla fal (najbardziej znane dla światła) występujące na granicy ośrodków o różnych współczynnikach załamania. Polega ono na tym, że światło padające na granicę od strony ośrodka o wyższym współczynniku załamania pod kątem większym niż kąt graniczny, nie przechodzi do drugiego ośrodka, lecz ulega całkowitemu odbiciu.
15. Dyfrakcja to zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia się fali na krawędziach przeszkód oraz w ich pobliżu. Zjawisko zachodzi dla wszystkich wielkości przeszkód, ale wyraźnie jest obserwowane dla przeszkód o rozmiarach porównywalnych z długością fali.
Siatka dyfrakcyjna - jeden z najprostszych przyrządów do przeprowadzania analizy widmowej. Tworzy ją układ równych, równoległych i jednakowo rozmieszczonych szczelin. Jest to przezroczysta lub półprzezroczysta płytka - kryształowa, szklana lub z tworzywa sztucznego. Na jedną ze stron płytki zostaje naniesiona seria równoległych nieprzezroczystych linii, o stałym i odpowiednio małym rozstawie - od kilkunastu linii na milimetr aż do tysiąca w przypadku dobrych siatek. Działanie siatki dyfrakcyjnej polega na wykorzystaniu zjawiska dyfrakcji i interferencji światła do uzyskania jego widma.
16. Zasada Huygensa mówi, iż każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali można uważać za źródło nowej fali kulistej. Fale te zwane są falami cząstkowymi i interferują ze sobą. Wypadkową powierzchnię falową tworzy powierzchnia styczna do wszystkich powierzchni fal cząstkowych i ją właśnie obserwujemy w ośrodku.
Dyfrakcja na pojedynczej szczelinie
Dyfrakcja polega na uginaniu się fal świetlnych na przeszkodzie, np. na brzegu szczeliny lub przesłony. Dyfrakcja jest wynikiem interferencji. Na szczelinę pada monochromatyczna wiązka światła. Zgodnie z zasada
Huygensa, każdy punkt w szczelinie staje się źródłem fali; fale te będą interferować, a ponieważ są spójne, dadzą ustalony obraz interferencyjny.
17. Zasada zachowania ładunku: W izolowanym układzie ciał całkowity ładunek elektryczny, czyli suma algebraiczna ładunków dodatnich i ujemnych, nie ulega zmianie.
18. Prawo Coulomba głosi, że siła wzajemnego oddziaływania dwóch punktowych ładunków elektrycznych jest wprost proporcjonalna do iloczynu tych ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między ich środkami.
19. Energia oddziaływania grawitacyjnego wynosi: U= -G m1m2/r
Energia oddziaływania Coulombowskiego wynosi: U= -k q1q2/r
Proton i elektron: Ruch elektronu wokół jądra odbywa się pod wpływem siły wzajemnego oddziaływania elektrycznego protonu i elektronu. Proton i elektron mają ładunki przeciwnych znaków, więc przyciągają się. Wartość siły elektrycznej określa prawo Coulomba.
20. Prawo Gaussa dla elektryczności w fizyce zwane również twierdzeniem Gaussa to prawo wiążące pole elektryczne z jego źródłem, czyli ładunkiem elektrycznym. Prawo Gaussa można wyrazić prościej - strumień indukcji elektrycznej D przenikający przez zamkniętą powierzchnię S jest równy ładunkowi elektrycznemu QS zawartemu w objętości zamkniętej powierzchnią S:
21.Rozkład ładunku: Wewnątrz przewodnika ładunek równa się 0, Nadmiar ładunku w przewodniku leży zawsze na jego powierzchni, Nadmiar ładunku na przewodniku rozkłada się tak aby wszystkie punkty przewodnika miały ten sam potencjał, rozkład ładunku praktycznie nigdy nie będzie równomierny , ładunek kumuluje się w obszarach o największej krzywiźnie powierzchni (ostrza) - w tych rejonach pole elektryczne jest największe.
22. Związek między natężeniem pola elektrycznego
a potencjałem
wyraża się wzorem:
, wobec czego napisać możemy:
lub inaczej:
przy przeniesieniu ładunku elektrycznego z punktu P do punktu R. Wówczas wzór ten określa napięcie elektryczne pomiędzy tymi dwoma punktami.
23. Pole elektrostatyczne jest polem potencjalnym bo: ilość energii koniecznej do przemieszczenia ciała z jednego punktu do drugiego nie zależy od drogi. Pole potencjalne jest zwykle opisane poprzez wektor siły określony dla każdego punktu przez funkcję wektorową. Rotacja pola potencjalnego jest równa zero.
24. Praca przesunięcia z unktu A do B: ruch ładunku q jest jednostajny, działające na niego siły, tj. coulombowska i zewnętrzna (wykonująca pracę) - muszą się równoważyć (zgodnie z pierwszą zasadą dynamiki):
Ponieważ na drodze AB zewnętrzna siła jest zmienna, do obliczenia pracy posłużymy się siłą wyliczoną ze średniej geometrycznej:
Wykonana praca:
A więc podstawiamy naszą siłę:
Praca po krzywej zamkniętej ABA wynosi 0.
25. Wielkości charakteryzujące pole elektrostatyczne:
E-natężenie ,F- siła ,U-napięcie ,W-praca
26. Gęstość energii w polu: W polu elektrycznym zgromadzona jest energia. Ilość energii zawartej w jednostce objętości pola elektrycznego wyraża wzór:
gdzie: η - gęstość energii (energia w objętości jednostkowej) εo - przenikalność dielektryczna próżni, E - natężenie pola elektrycznego.
27. Energia potencjalna ładunków w polu elektrostatycznym: Ładunek q, znajdujący się w polu ładunku Q, ma energię potencjalną, zaś nie posiada takiej energii, gdy jest nieskończenie daleko od ładunku Q. Aby ładunkowi q nieposiadającemu energii nadać energię, należy przesunąć go z nieskończoności do danego punktu. Uzyskana energia potencjalna równa jest wykonanej pracy.
Potencjał pola elektrostatycznego- stosunek energii potencjalnej ładunku próbnego umieszczonego w tym punkcie do wartości tego ładunku.
28. Praca w polu elektrostatycznym: praca w polu elektrostatycznym nie zależy od toru, po którym jest wykonywana, praca wykonana w polu elektrostatycznym po torze zamkniętym jest równa zeru.
29.Pojemność elektryczna C to wielkość skalarna charakteryzująca zdolność ciała przewodzącego do gromadzenia ładunku elektrycznego; p.e. odosobnionego przewodnika jest to stosunek ładunku zgromadzonego na tym przewodniku do potencjału tego przewodnika: C = Q/V; p.e. zależy od kształtu i rozmiarów przewodnika, przenikalności dielektrycznej ε, otaczającego ośrodka oraz od położenia innych przewodników.
Pojemnośc kondensatora nie zależy od ładunku i napięcia. Stosunek Q do U jest stały dla danego kondensatora. Pojemność zależy od konstrukcji kondensatora:
a) rodzaju dielektryka (E)
b) wymiarów kondensatora.
Czynnikiem, który w największym stopniu wpływa na pojemność kondensatora, poza powierzchnia i odległością elektrod, jest zdolność dielektryka (w ujęciu makroskopowym) do przyjęcia ujemnego ładunku w pobliże dodatniej elektrody, i dodatniego ładunku w pobliże elektrody ujemnej, co powoduje ze wpływ odległości miedzy elektrodami zmniejsza się.
30. Sposoby łączenia kondensatorów
Kondensatory w układach mogą być łączone:
a) szeregowo
b) równolegle
c) mieszanie
Pojemność układu szeregowego obliczamy: Cz=1/C1+1/C2+...
Poemnośc układu równoległego obliczamy: Cz=C1+C1+...
31.Opór elektryczny: odwrotność przewodnictwa, czyli stosunek napięcia do natężenia prądu .Jest on oznaczany literą R .
Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu stałego I jest proporcjonalne do całkowitej siły elektromotorycznej w obwodzie zamkniętym lub do różnicy potencjałów (napięcia elektrycznego) między końcami części obwodu nie zawierającej źródeł siły elektromotorycznej.
32. Szeregowe i równoległe łączenie oporów: Przy połączeniu szeregowym oporników, rezystancja wypadkowa jest sumą rezystancji składowych: Rz = R1 + R2 + R3 ..., Przy połączeniu równoległym oporników, odwrotność rezystancji wypadkowej jest równa sumie odwrotności wszystkich rezystancji składowych:
33. I Prawo Kirhoffa: Suma algebraiczna natężeń prądów dopływających(+) i odpływających(-) z danego węzła jest równa 0. Lub Suma natężeń prądów dopływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających z tego węzła.
II Prawo Kirhoffa: Suma wartości chwilowych sił elektromotorycznych występujących w obwodzie zamkniętym równa jest sumie wartości chwilowych napięć elektrycznych na elementach pasywnych tego obwodu.
34. Praca i moc prądu stałego:
35. Natężenie prądu (nazywane potocznie prądem elektrycznym) jest wielkością fizyczną charakteryzującą przepływ prądu elektrycznego zdefiniowaną jako stosunek wartości ładunku elektrycznego przepływającego przez wyznaczoną powierzchnię do czasu przepływu ładunku.
Opór elektryczny to wynik oddziaływania elektronów przewodnictwa z jonami sieci krystalicznej.
Moc prądu elektrycznego to praca, jaką wykonuje prąd w określonym czasie:
36. Siła Lorentza w fizyce, to siła jaka działa na cząstkę obdarzoną ładunkiem elektrycznym znajdującą się w polu elektromagnetycznym. Prawo (wzór) podane po raz pierwszy przez Lorentza i nazwane na jego cześć. Wzór określa, jak na siłę działającą na ładunek wpływają pole elektryczne i pole magnetyczne jako składniki pola elektromagnetycznego:
37.Siła działająca w polu magnetycznym na poruszający się ładunek elektryczny wynosi: F=qv*B, gdzie jest siłą działającą na ładunek q, poruszający się z prędkością w polu o indukcji magnetycznej B.
38. Prawo Ampera: Wartość całki okrężnej wektora natężenia pola magnetycznego, wytworzonego przez stały prąd elektryczny w przewodniku wzdłuż linii zamkniętej otaczającej prąd, jest równa sumie algebraicznej natężeń prądów przepływajacych (strumieniowi gęstości prądu) przez dowolną powierzchnię objętą przez tę linię. Co dla próżni można wyrazić wzorem:
39. Gęstość energii zgromadzonej w polu magnetycznym o indukcji B wynosi:
w dowolnym ośrodku oraz
w ośrodku liniowym i izotropie.
40. Siła elektromotoryczna zamoindukcji powstaje w wyniku zmian natężenia prądu płynącego w obwodzie.
, gdzie: t - czas i - natężenie prądu, L - indukcyjność obwodu magnetycznego.
41. Indukcja elektromagnetyczna - zjawisko powstawania siły elektromotorycznej w przewodniku pod wpływem zmiennego pola magnetycznego lub ruchu przewodnika w polu magnetycznym, odkryte w 1831 roku przez angielskiego fizyka Michaela Faradaya. Zjawisko indukcji opisuje prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya:
, gdzie:
to indukowana siła elektromotoryczna w woltach; ΦB to strumień indukcji magnetycznej przepływający przez powierzchnię objętą przewodnikiem.
Reguła Lenza podaje kierunek działania SEM indukcji (a tym samym I prądu) wywołanej zmiana strumienia magnetycznego: Wyidukowany prąd ma taki kierunek aby pole magnetyczne przez niego wywołane przeciwstawiało się zmianom strumienia pola magnetycznego, które ten prąd wywołują.
42. Prawo Indukcji Faradaya : Wielkość SEM indukcji, e w przewodzącej pętli jest równa szybkości zmian strumienia magnetycznego FB przepływającego przez tę pętlę:
43. Zmieniającemu się polu elektrycznemu musi towarzyszyć pole magnetyczne:
gdzie H - natężenie pola magnetycznego, [ A / m ] , ΦD - strumień indukcji elektrycznej, [ C = A·s]
44. Zmieniającemu się strumieniowi pola magnetycznego towarzyszy efekt elektryczny:
gdzie E - natężenie pola elektrycznego, [ V / m ], ΦB - strumień indukcji magnetycznej, [ Wb ]
45. Nie istnieją monopole magnetyczne:
gdzie B - indukcja magnetyczna, [ T ]
46. Prądowi elektrycznemu zawsze towarzyszy pole magnetyczne:
47. Fale materii, zwane też falami de Broglie'a jest to, alternatywny w stosunku do klasycznego (czyli korpuskularnego), sposób postrzegania obiektów materialnych. Według hipotezy dualizmu korpuskularno-falowego każdy obiekt może być opisywany na dwa sposoby: jako cząstka/obiekt materialny albo jako fala (materii). długość fali materii stowarzyszonej z cząstką miała wyrażać się przez pęd cząstki:
gdzie: λ - długość fali h - stała Plancka p - pęd cząstki
48. 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.
Postulat de'Broglia : elektron krążący wokół jądra po orbicie kołowej ze stałą prędkością jest reprezentowany przez pewną falę materii - falę elektronową, długość przewidywanych fal materii jest określona tym samym związkiem, który stosuje się do światła.
Dyfrakcja elektronów: Elektrony zachowują się, więc tak jak fale a ich długość zależy od energii bombardujących cząsteczek.
49. Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne zachodzi dla metali, czyli dla substancji, w których oprócz elektronów na stałe związanych z atomami są także elektrony swobodne.
Elektrony te nie są związane z atomami, mogą poruszać się w całej objętości bryły metalu.
Strukturę metalu tworzą, więc jony dodatnie i poruszające się między nimi elektrony swobodne.
Praca wyjścia to minimalna energia potrzebna do ucieczki elektronu swobodnego z metalu Równanie Einsteina zwane czasem równaniem pola grawitacyjnego ma następującą postać:
gdzie: Rμν - tensor krzywizny Ricciego, R - skalar krzywizny Ricciego, gμν - tensor metryczny, Λ - stała kosmologiczna, Tμν - tensor energii-pędu, π - liczba pi, c - prędkość światła w próżni, G - stała grawitacji. Natomiast gμν opisuje metrykę rozmaitości i jest tensorem symetrycznym 4 x 4, ma więc 10 niezależnych składowych.
50. Zjawisko Comptona, rozpraszanie komptonowskie - zjawisko rozpraszania promieniowania X (rentgenowskiego) i promieniowania γ, 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
gdzie:
- zmiana długości fali fotonu, (przesunięcie Comptona),
- kąt rozproszenia fotonu
- stała, tzw. komptonowska długość fali elektronu[1],
- stała Plancka,
- masa spoczynkowa elektronu,
- prędkość światła,
- długość fali rozproszonej.
51. Foton jest cząstką elementarną nie posiadającą ładunku elektrycznego ani momentu magnetycznego, o masie spoczynkowej równej zero m0 = 0, liczbie spinowej s = 1 ; kwant pola elektromagnetycznego; energia fotonu
, Pęd fotonu p, jest określony wzorem
(lub równoważnym,
). Foton (jako cząstka) oddziałując z materią podczas odbicia, pochłonięcia, emisji zmienia swój pęd, a tym samym i pęd ciała z którym oddziałuje.
52. Funkcja falowa to w mechanice kwantowej funkcja zmiennych konfiguracyjnych np. położenia, o wartościach zespolonych, będąca rozwiązaniem równania Schrödingera, opisująca stan kwantowy cząstki.
53. Heisenberga zasada nieoznaczoności, fundamentalna zasada fizyki kwantowej mówiąca o tym, że iloczyn niepewności jednoczesnego poznania pewnych wielkości (zwanych kanonicznie sprzężonymi w sensie formalizmu hamiltonowskiego: np. chwilowych wartości pędu p i położenia x, energii E i czasu jej pomiaru t, współrzędnej kątowej ϕ leżącej w płaszczyźnie xy i składowej Jz krętu, itd.) nie może być mniejszy od stałej Plancka h podzielonej przez podwojoną liczbę π: ΔxΔp≥h, ΔEΔt≥h, ΔϕΔJz≥h, (h=h/2π=1,0545·10-34J·s).
54. Modele atomu: Thomsona: Atom ma postac kuli równomiernie wypełmionej elektrycznym ładunkiem dodatnim, wewnatrz której znajduje się elektron. Sumaryczny ładunek dodatni kuli równy jest ładunkowi elektronu, tak więc atom jako całość jest obojetny elektrycznie.
Rutherforda: atom ma postać układu ładunków, w którego środku znajduje się ciężkie dodatnio naładowane jądro o ładunku Ze, o wymiarach nieprzekraczających 10-14 m, a wokół jądra w całej objętości zajmowanej przez atom rozmieszczone jest Z elektronów. Prawie cała masa atomu skupiona jest w jądrze.
Bohra: elektron krąży wokół jądra jako naładowany punkt materialny, przyciągany do jądra siłami elektrostatycznymi
55. Model atomu Bohra- postulaty:
- Elektron nie może krążyć po dowolnej orbicie, lecz tylko po tych, dla których moment pędu elektronu jest wielokrotnością h/2p. Każdej orbicie odpowiada inny stan energetyczny atomu. Znajdujący się na orbicie dozwolonej elektron nie promieniuje energii. Orbity dozwolone zostały nazwane stacjonarnymi. Zakładając, że ruch elektronu odbywa się po orbicie kołowej pierwszy postulat Bohra można zapisać następująco:
gdzie n jest liczbą całkowitą.
- Atom absorbuje lub emituje promieniowanie w postaci kwantu o energii hu przechodząc z jednego stanu energetycznego En do grugiego Ek (czyli przejściu elektronu z jednej orbity dozwolonej na inną). Różnica energii tych stanów atomów równa się energii wypromieniowanego kwantu
56. Widmo absorpcyjne - graficzny zapis zmian wartości absorpcji w zależności od długości fali (liczb falowych). Powstaje podczas przechodzenia promieniowania elektromagnetycznego przez ośrodek absorbujący promieniowanie. Widmo absorpcyjne związane jest ze zmianami energii elektronowej, oscylacyjnej i rotacyjnej. Obrazem widma absorpcyjnego związku chemicznego są pasma o strukturze liniowej lub ciągłej z silniej lub słabiej zaznaczonymi ekstremami.
Widmo emisyjne powstaje zwykle na skutek wzbudzenia elektromagnetycznego elektronów atomów tworzących dane ciało i następnie powrót tych elektronów do stanu podstawowego. Po przejściu elektronu do stanu podstawowego następuje emisja kwantu promieniowania elektromagnetycznego równego różnicy energii poziomu wzbudzonego i podstawowego.
57. Widmo promieniowania wodoru: zbiór długości fal wysyłanych przez wzbudzony atom wodoru
Widmo liniowe lub dyskretne - widmo składające się z oddzielnych linii widmowych. Widmo takie jest typowe dla nieoddziaływujących ze sobą atomów lub niektórych cząstek.
58. Jądro atomowe to centralna część atomu zbudowana z jednego lub więcej protonów i neutronów, zwanych nukleonami. Jądro stanowi niewielką część objętości całego atomu, jednak to w
jądrze skupiona jest prawie cała masa, Jądro składa się z protonów i neutronów, tzw. nukleonów (wyjątkiem jest izotop wodoru w jądrze, którego jest tylko proton). Liczbę protonów w jądrze podaje tzw. liczba atomowa Z, natomiast liczbę nukleonów - tzw. liczba masowa A.
Proton ma ładunek +1 i masę około 1 u. Neutron jest obojętny elektrycznie i ma masę również około 1 u. Elektron ma ładunek -1 i masę 0,00055 u
59. Promieniowanie jonizujące: bezpośrednie lub pośrednie. bezpośrednie to obiekty posiadające ładunek elektryczny - jonizują głównie przez oddziaływanie kulombowskie. Najważniejsze przykłady: promieniowanie alfa (α, jądra helu; ładunek elektryczny +2e), promieniowanie beta (β±, elektron i antyelektron, ładunek elektryczny +1e, -1e, odpowiednio). pośrednie to promieniowanie składające się z obiektów nieposiadających ładunku elektrycznego. Jonizuje ono materię poprzez oddziaływania inne niż kulombowskie (np. rozpraszanie comptonowskie, efekt fotoelektryczny, kreację par elektron - pozyton). Najważniejsze przykłady: promieniowanie neutronowe (n), promieniowanie elektromagnetyczne (X, γ; o energiach wyższych od energii promieniowania ultrafioletowego).
Prawo rozpadu promieniotwórczego mówi, jak liczba jąder danego pierwiastka promieniotwórczego, które jeszcze nie uległy rozpadowi, zależy od czasu. N = N0 · 2-t/T
60. Czas połowicznego zaniku (rozpadu), potocznie czas życia izotopu promieniotwórczego, czas po jakim aktywność (równoznacznie: ilość jąder) danego izotopu promieniotwórczego (radionuklidu) spadnie do połowy swej początkowej wartości T1/2
Stała rozpadu λ, związaną z czasem połowicznego zaniku zależnością λ = (ln 2 )/ T1/2.
61. Jądro atomowe składa się z dwóch rodzajów cząstek - neutronów i protonów. Określamy je wspólnym mianem - nukleonów.
Energia wiązania jądra atomowego określa energię potrzebną do rozdzielenia jądra atomowego na protony i neutrony.
Deficyt masy (niedobór masy, defekt masy) - różnica Δm między sumą mas nukleonów wchodzących w skład jądra atomowego, a masą jądra. Iloczyn niedoboru masy i kwadratu prędkości światła w próżni jest równy energii wiązania jądra, ΔE.
62. Rozszczepienie jądra atomowego to przemiana jądrowa polegająca na rozpadzie jądra na dwa (rzadziej na więcej) fragmenty o zbliżonych masach. Zjawisku towarzyszy emisja neutronów, a także kwantów gamma, które unoszą znaczne ilości energii.
Energia jądrowa to energia wydzielana podczas przemian jądrowych. Uwalnianie się energii podczas tych przemian związane jest z różnicami w energii wiązania poszczególnych jąder atomowych.
63. Jądrowe reakcje, procesy zachodzące przy bombardowaniu jąder atomowych (tzw. tarcz jąder) innymi jądrami lub cząstkami elementarnymi. W trakcie reakcji jądro i oddziałująca cząstka mogą przekazywać sobie energię, pęd, ładunek elektryczny, kręt, itd., przy czym obowiązują odpowiednie zasady zachowania. Jako wyniki reakcji otrzymuje się jądro (lub jądra) wtórne i (zazwyczaj) cząstki elementarne. Prawdopodobieństwo zajścia w danych warunkach danej reakcji określa jej przekrój czynny.
64. Synteza jądrowa, fuzja jądrowa, proces łączenia się jąder lekkich pierwiastków w jądra cięższych pierwiastków (nukleosynteza), jądra posiadają dodatni ładunek elektryczny i wzajemnie się odpychają, ich zbliżenie się do siebie na odległości, przy których przyciąganie powodowane przez oddziaływanie silne przezwycięży to odpychanie najłatwiej osiąga się w wysokich temperaturach.
Energia termojądrowa: jest jednym z rodzajów wykorzystywanej energii. Jej źródłem jest proces rozszczepienia ciężkich jąder pierwiastków, zwłaszcza uranu. Energia ta uzyskiwana jest na skalę przemysłową w elektrowniach typu jądrowego, a ściślej w reaktorach jądrowych. Pozyskuje się ją również przez zastosowanie napędów jądrowych w okrętach czy zasilaczach izotopowych.