Kvantová fyzika


Elektromagnetické záření


Záření černého tělesa

Černé těleso je fyzikální model ideálního tělesa, které neodráží ani nerozptyluje dopadající elektromagnetické záření, veškeré záření pohlcuje. Modelem černého tělesa je dutina, do které proniká záření, ale nevystupuje ven.

Černé těleso

Při určité teplotě vyzařuje černé těleso do prostoru elektromagnetické záření o různé intenzitě.

Černé těleso

Z grafu je vidět různá intenzita elektromagnetického záření v závislosti na vlnové délce.

Wienův zákon posunu

Určuje jakou vlnovou délku vyzařuje předmět o určité teplotě:

λ=bT\lambda = \frac{b}{T}

Kvantová hypotéza

Elektromagnetické záření vyzařované jednotlivými atomy tělesa není vyzařované spojitě, ale po určitých minimálních dávkách – kvantech energie.

Energie nemůže být libovolně malá, neboť je kvantována a její kvantum závisí na frekvenci záření.


Foton

E=h.fE = h.f

Fotoelektrický jev

Fotoelektrický jev

hf=Wv+Ekh*f = W_{v} + E_{k}

Z tohoto vztahu si můžeme vyjádřit mezní frekvenci záření (frekvence nutná k uvolnění elektronu z vazby):

fmez=Wvhf_{mez} = \frac{W_{v}}{h}


Závistlosti fotoelektrického jevu


Comptonův jev

Comptonův jev


Vlnové vlastnosti částic

De Broglieho vlnová hypotéza - přišel s myšlenkou, že by i ostatní částice (elektrony, protony…) mohly mít některé vlnové vlastnosti. Každé pohybující se částici přiřadil jistou vlnu o vlnové délce:

λ=hp\lambda = \frac{h}{p}

Klasická mechanika: jsme schopni určit polohu bodu v čase pokud známe jeho vektor rychlosti

Kvantová mechanika: jsme schopni určit hustotu pravděpodobnosti výskytu dané částice pomocí absoutní hodnoty druhé mocnici vlnové fukce Ψ2\lvert \Psi \rvert ^ 2


Fotometrie

I=ΔΦΔΩE=ΔΦΔSE=Ir2cosα\begin{aligned} I &= \frac{\Delta \Phi}{\Delta \Omega} \\ E &= \frac{\Delta \Phi}{\Delta S} \\ E &= \frac{I}{r^2}\cos \alpha \end{aligned}