prezentacja programu powerpoint - politechnika gdańska · zorza = elektrony + atmosfera + ziemskie...

Optyka falowa

• Optyka falowa zajmuje się opisem zjawisk wynikających z falowej natury światła

Optyka falowa

• Fizjologiczne, fotochemiczne , fotoelektryczne działanie światła wywołane jest drganiami wektora fali elektromagnetycznej. Dlatego wektor ten nazywa się� wektorem świetlnym. Siła oddziaływania elektrycznego z ładunkami jest znacznie wi�ększa niż siła oddziaływania magnetycznego.

• Dla elektronu

Optyka falowa

• Superpozycja fal świetlnych

• Właściwości fal składowych w punkcie P

Optyka falowa

• Znajdźmy wypadkową średnią gęstość energii w punkcie P

Optyka falowa

Polaryzacja światła

Elektron w fizyce

dr Paweł Możejko Katedra Fizyki Atomowej i Luminescencji

Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechnika Gdańska

Gdańsk, 16.04.2011

Powstanie elektronów i Model Wielkiego Wybuchu

13.73 ± 0.12 miliardów lat

T=1012 K, = 1014 g/cm3, t= 10-4 s, t =1s powstanie jąder atomowych

Elektrony na co dzień

Photo by John R. Southern

Zorza (Aurora Australis, Aurora Borealis)

NASA: www.nasa.gov

Zjawisko zorzy

Photo by Bożena Żywicka

Zorza = elektrony + atmosfera + ziemskie pole magnetyczne

www.nasa.gov

Odkrycie elektronu – prace z promieniami katodowymi

Lénárd Fülöp (1862-1947)

1888

Odkrycie elektronu - Sir Joshep John „J.J.” Thomson 1856-1940

Oficjalna data odkrycia elektronu 1897

e/m=-1.758820150(44)x1011Ckg-1

J.J. Thomson

Odkrycie izotopów oraz podstawy spektrometrii masowej

Wyznaczenie ładunku elektronu Robert Andrews Millikan (1868-1953)

e=1.602176487(40)x10-19C

1911

Doświadczenie Millikana

Pracownia fizyki atomu i cząsteczki

„Świecenie atomów” H

http://www1.assumption.edu/users/bniece/spectra/AtomicSpectra.html

„Świecenie atomów” He

http://www1.assumption.edu/users/bniece/spectra/AtomicSpectra.html

Liniowe widma atomów

http://amazingrust.com/experiments/background_knowledge/Spectroscopy.html

Widmo promieniowania elektromagnetycznego

http://www.yorku.ca/eye/spectru.htm

Budowa atomu – od modelu do teorii

Model Bohra

HY=EY Mechanika kwantowa – fale materii

Procesy oddziaływania atomu ze światłem

Rozpraszanie elektronów

Kilka ważnych osób w naszej historii

Elektrony, a powstanie życia na Ziemi

49

• Wiek Ziemi ~4,5 109 lat • Najstarsze organizmy

przypominające morfologicznie współczesne bakterie żyły już ~ 3,5 109 lat temu

• Hipoteza powstania żywych organizmów- ewolucja:

• etap pierwszy – wytworzenie w procesach niebiologicznych, niektórych cząsteczek kluczowych dla życia - kwasów nukleinowych, białek, węglowodanów, lipidów

• etap drugi – przejście od reakcji chemicznych do systemów replikujących się

Powstanie życia na Ziemi

Atmosfera Ziemi mogła być silnie zredukowana bogata w

– metan CH4

– amoniak NH3

– wodę H2O – wodór H2

• Intensywne działanie światła • Silne wyładowania atmosferyczne – elektrony !!!

Elektrony, a powstanie życia na Ziemi

• Lata 50 –te Stanley Miller & Harold Urey –

doświadczalne odtworzenie warunków

prebiotycznych

powstały alanina i glicyna

!!!

Mikroskop elektronowy

Dodatni elektron ? Antycząstka.

Paul A.M. Dirac Relatywistyczne sformułowanie mechaniki kwantowej Teoretyczne przewidzenie istnienia pozytonów

Carl David Anderson Odkrycie pozytonu 1932

Co się stanie jak elektron spotka pozyton ? ANIHILACJA !!!

Czy to można zobaczyć ?

Czy zjawisko anihilacji par elektron-pozyton można wykorzystać ? Pozytonowa tomografia emisyjna.

Zasada działania PET • kwanty gamma rejestrowane są w koincydencji • detektory scyntylacyjne umieszczone są na pierścieniu • najczęściej stosuje się jako detektory BGO (Bi3Ge4O12) • scyntylacje rejestruje fotopowielacz

detektor detektor

detektor detektor

badany obiekt

linia odpowiedzi

Pozytonowa tomografia emisyjna - PET

fluodeoksyglukoza

glukoza

Pozytonowa tomografia emisyjna - PET

Typowy obraz z metody PET

Skaner PET

Synchrotron i promieniowanie synchrotronowe

EPSIM 3D/JF Santarelli, Synchrotron Soleil

Czy można zobaczyć elektron ?

J. Mauritsson, P. Johnsson, E. Mansten, M. Swoboda, T. Ruchon, A. L’Huillier and K.J. Schafer Phys. Rev. Lett. 100 (2008) 073003

Lampa plazmowa i elektrony

Fizyka jądra atomowego


Wielkości charakteryzujące jądro atomowe


Oznaczenia jąder atomowych

Izotopy


Wymiary jąder atomowych


• Masa jądra i energia wiązania


• Defekt masy jądra atomowego


Siły jądrowe


Promieniotwórczość


Prawo przemian (rozpadu) promieniotwórczych


Czas połowicznego zaniku


Aktywność substancji promiotwórczej


Średni czas życia jądra promieniotwórczego


Rozpady promieniotwórcze


• Rozpady promieniotwórcze


• Reakcje jądrowe


Reakcje jądrowe


• Rozszczepienie jąder


Reakcja łańcuchowa


Bomba jądrowa


• Reaktor uranowo-grafitowy

Podstawy mechaniki kwantowej

prezentacja programu powerpoint - politechnika gdańska · zorza = elektrony + atmosfera + ziemskie...

Documents