Zmiany Stanu skupienia wymagają dostarczenia energii mimo ze nie wzrasta temp Topnienie Q=q_t*m Q- ciepło dostarczone q_t ciepło topnienia Ciepło topnienia jest równe ilości energii potrzebnej do stopienia jednostki masy substancji bez zmiany temperatury

Parowanie Q=q_p*m q_p - ciepło parowania w określonej temperaturze Ciepło parowania jest równe ilości energii potrzebnej do wyparowania jednostki masy substancji bez zmiany temp Parowanie zależy tylko na powierzchni swobodnej cieczy.

Wrzenie szczególny przypadek parowania zachodzący w całej objętości cieczy Temp wrzenia zależy od panującej w niej ciśnieniu

Lorentza siła, siła działająca w polu elektromagnetycznym na poruszającą się cząstkę o ładunku e, z prędkością v, opisuje ją wzór: F=eE+(e/c)*(vxB), gdzie E - wektor natężenia pola elektrycznego, B - wektor indukcji pola magnetycznego (indukcja), c - prędkość światła, symbol "x" oznacza iloczyn wektorowy (wszystkie wielkości zmierzone w jednym układzie odniesienia). Pierwszy składnik wzoru przedstawia siłę działającą na cząstkę w polu magnetycznym Drugi siłę działającą w polu magnetycznym ( ta ostatnia powoduje zakrzywienie toru cząstki) Działanie siły Lorentza na elektrony w metalach i półprzewodnikach prowadzi do występowania zjawisk termomagnetycznych i Na wykorzystanie siły Lorentza oparte jest działanie akcelatorów soczewek magnetycznych

Półprzewodnik Opór właściwy półprzewodników zawarty jest między 10⁰-10¹¹Ωm Należy do nich pierwiastki german krzem oraz pewne związki metali np. tlenki miedziowy Cu₂O, siarczek ołowiu PbS Zależność ich oporu od temp jest odwrotna niż metali Przy oziębieniu ich do temp zera absolutnego stają się izolatorami Opór ich szybko maleje przy podwyższaniu temp

Model pasmowy

W_c - pasmo przewodni

W_r - pas podstawowe

W_g - pasm zabronione

W_g<2eV - półprzewod

Półprzewodnik typu N Jeżeli w sieci krystalicznej Si wprowadzimy domieszkę pierwiastka pięciowartościowego np. arsen cztery elektrony domieszki wiążą się z elektronami sieci krystalicznej krzem natomiast jeden elektron domieszki jest słabo związany i może łatwo przejść do pasma przewodnictwa krzemu. Nośnik większościowy - elektrony Domieszkę tego typu naz donorową Nośnik mniejszościowy dziura

Przewodnik typ P Jeżeli w sieci krystalicznej Si wprowadzimy domieszkę pierwiastka z trzeciej grupy np. Al.⁺³to otrzymamy półprzewodnik typu p Trzy elektrony wiążą się z atomami krzemu jedno wiązanie jest niezupełne Wystarczy niewielka ilość energii aby elektron opuścił pasmo walencyjne pozostawiając swobodną dziurę która jest nośnikiem większościowym Domieszkę naz akceptorową

Prawo przesunięć promieniotwórczych Fajansa i Soddy'ego Rodziny promieniotwórcze

Jeżeli jądro pierwiastka promieniotwórczego wyrzuca cząstkę α o ładunku +2e i liczbie masowej 4 to atom tego pierwiastka zamienia się na atom pierwiastka o mniejszym o 2e ładunku jądra zatem pierwiastka xxxxxxxxxxxxczyli stojącej o dwa miejsca wcześniej w tablicy Mendelejewa. Oczywiście jego liczba masowa będzie o 4 jednostki mniejsza Jeżeli zaś atom wyrzuca cząstkę β jego jądro traci ładunek -e ładunek dodatni jądra powiększa się o +e w ten sposób powstaje jądro powstaje jądro pierwiastka stojącego o jedno miejsce dalej w tablicy Mendelejewa

Moment pędu , Kręt Wektor L prostopadły do płaszczyzny przechodzącej przez pkt nieruchomy O i wektor p Jego długość L=h*p=h*m*v gdzie h -ramie wektora p Łącząc dowolny pkt prostej na której leży wektor p z pkt O odcinkiem r o zwrocie od O do p możemy również zapisać L=rxp Moment pędu względem osi będzie moment rzutu wektora p na płaszczyznę z osią

Kręt ciała sztywnego

L=

Wszystkie cząstki ciała poruszają się z tą samą prędkościa kątową V_i=r_iω

L=∑m_ir_i²ω=Iω

Kręt ciała sztywnego równa się iloczynowi jego momentu bezwładności przez prędkość kątową Kręt elektronu

S=l/2

Równanie Schrodingera

Równanie ujmujące rzecz cząstki w polu potencjalnym

∂²Ψ/∂x²+∂²Ψ/∂y²+∂²Ψ/∂z²+8∏²m/h²(E-U)ψ=0 E-energia całkowita

U - energia potencjalna

Rozwiązanie równania Schrodingera daje w sposób naturalny i logiczny warunki kwantowe określające, że atom wodoru xxxxxx się znajdować tylko w pewnych oddzielnych określonych stanach energii

Dojście do równania Schrodingera

- równanie fali przestrzennej

∂²Ψ/∂x²+∂²Ψ/∂y²+∂²Ψ/∂z²=1/v²*∂²ψ/∂t²

zakładamy ze funkcja ψma kształt

ψ=ψ(x,y,z)sin2∏υt gdzie

amplituda drgań ψ jest funkcja tylko współrzędnych

∂²Ψ/∂x²=∂²Ψ/∂x²*sin2∏υt

∂²Ψ/∂y²=∂²Ψ/∂y²*sin2∏υt

∂²Ψ/∂z²=∂²Ψ/∂z²*sin2∏υt

∂²Ψ/∂t²=-4∏²υ²ψsin2∏υt

Podstawiając te wartość na drugie pochodne funkcji ψ do równania otrzymamy równanie

∂²Ψ/∂x²+∂²Ψ/∂y²+∂²Ψ/∂z²+4∏²υ²ϕ/V²=0

Założenie de Broglie'a

λ=h/mv

υ=v/λ=mv²/h

∂²Ψ/∂x²+∂²Ψ/∂y²+∂²Ψ/∂z²+4∏²m²v²ϕ/h²=0

E=U+mv²/2

ψ-Funkcja opisująca elektron w atomie lub cząsteczce

|ψ|² - gęstość prawdopodobieństwa znalezienia elektronu w różnych xxxxxxxxx przestrzeni - rozkład gęstości elektronu

Teoria rozpadu atomowego -

dN=λNdt Jeżeli w pewnej chwili liczba atomów ciała promieniotwórczego jest N to liczba dN rozpadających się w czasie dt atomów jest proporcjonalna do N i do długości przedziału czasu dt

-dN jest ujemny przyrost czyli ubytkiem liczby atomów N

N=N₀e^-λt

N_{0 -} liczba atomów danego ciała promieniotwórczego w chwili t=0

λ - stała rozpadu im λ większe tym pierwiastek szybciej się rozpada

T=ln2/λ czas połowicznego zaniku lub xxxxxx Po upływie czasu T połowa atomów danego pierwiastka zanika

Zjawisko Halla.

Polega na powstawaniu różnicy potencjału w przekroju poprzecz­nym przewodnika lub półprzewodnika w którym płynie prąd je­żeli przewodnik lub półprzewodnik znajduje się w polu magnetycznym.

U_H=R (I B)/d I-natęż prądu, d-grub płytki.

Pole magnetyczne działa na poruszające elektrony siłą Lorentza. F= -e(V x B) Siła ta powoduje zakrzywienie ruchu elektronu w kierunku jej działania wskutek czego powstaje nierównomierny rozkład gęstości elektronów.

Wytworzone pole elektryczne wywiera na elektronu siłę F_e=e E_Y która równoważy siłę F wstrzymując gromadzenie się elektronów. Jeżeli F=-F_e to powstaje różnica potencjałów zwana napięciem Halla.

Przemiany Gazu doskonałego Równanie stanu gazu doskonałego Równanie Clapeyrona

Przemiana izotermiczna T=const E izotermicznej przemianie stałej masy gazu ciśnienie jest odwrotnie proporcjonalne do objętości pV=const prawo Boyle'a Mariotte'a

pV=p₁V₁ p=p₁*V₁/V

Przemiana izobaryczna V=const W przemianie izobarycznej stałej masy gazu ciśnienie jest w prost proporcjonalna do temp w skali bezwzględnej prawo Charlesa p/T=const p/T=p₁/T₁ p=p₁T/T₁

Przemiana izobaryczna p=const Objętość określonej masy gazu pod stałym ciśnieniem jest wprost proporcjonalna do jego temperatury bezwzględnej Prawo Gay-Lussaca

V₁=V₂*T₁/T₂

Równanie stanu gazu doskonałego pV/T=const Dla określonej masy m gazu stosunek iloczynu jego objętości V i ciśnienia do temp bezwzględnej T stały i równy stosunkowi tych samych wielkości odniesienia do gazu w warunkach normalnych (V₀ p₀ T₀) Wartość tego stosunku odniesienia do idealnego mola gazu jest dla wszystkich gazów jednakowa i nosi nazwę uniwersalnej stałej gazowej R V₀*p₀/T₀=R stąd otrzymujemy pV=m/μ*RT m/μ dla N moli pV=RT równanie Clapa dla 1 mola

Porównanie przemiany izobarycznej i izochorycznej

-obie obie wymagają przepływu ciepła

- w obu następuje zmiana temperatury co pociąga za sobą zmianę energii wew

- w przemianie izochorycznej praca nie jest wykonywana

-w przemianie izobarycznej W=pΔV

- |Q_r|<|Q_p|

Q_r=C_vm(T₂-T₁) Q_p=C_pm(T₂-T₁)

C_v,C_p ciepło właściwe odpowiednie dla obu przemian

Ciepło właściwe i molowe ciał stałych i cieczy

Równowaga fazowa - tyle samo cząstek przewodzi z fazy ciekłej do stałej i odwrotnie np. woda z lodem ma równowagę fazową w temp 0C i ciśnienie 101325 Pa Temp równowagi fazowej nie jest stała dla danej substancji i zależy od ciśnienia

para nienasycona - w naczyniu występuje częściowe para wodna i woda która pasuje Zwiększa się masę pary oraz jej gęstość i ciśnienie Dopóki trwa ten proces mówimy o parze nienasyconej

para nasycona - gdy para osiągnęła największa gęstość

Diagram fazowy równowaga fazowa lodu wody pary

P pkt potrójny równowaga wszystkich 3 faz

p=611Pa T=273,15

C - woda przegrzana

K punkt krytyczny ciepło parowania =0

Sublinacja - zjawisko przemiany ciała stałego w parę z pominięciem fazy ciekłej

Resublinacja - odwrotnie niż sublinacja

Ciepło właściwe - ilość energii potrzebna do zwiększenia ΔU=cmΔt temperatury jednostki masy substancji (najczęściej 1 kg) o jeden stopień 1K

Ciepło molowe ilość energii potrzebna do zwiększenia temp o 1K jednego mola substancji C=Q/nΔT , n=m/μ → C=c*μ

Rozpad przez promieniowanie β

Przemiana β^- emitowane są elektrony

Hipoteza Pauliego Podczas przemiany β^- następuje w jądrze przemiana neutron w proton i elektron który wylatuje z jądra Ponadto w czasie tej przemiany pozostaje jeszcze w jądrze cząstka o masie spoczynkowej i ładunku równym zeru oraz xxxx równym 0,5h Cząstka ta zostaje nazwana neutrinem.

Widmo energii cząstki β^-

Podział energii między elektron i neutron

energia elektron + energia neutrino = E_max

Przemiana β⁺ jądro emituje pozytony

powsta w wyniku przemiany proton w neutron

pozytoncząstka której masa jest równa masie elektronu a ładunek wynosi +e

Schemat przemiany β⁺ β^--

A liczba Z liczba

---