Fysika m světa

1. Fysika msvěta Od Demokrita ke kvarkům

2. Menší a menší...

3. Lymfocyt T napadený HIV(30 000)

4. Atomy uhlíku v grafitu

5. Nápis z atomů

6. Filosofický atomismus • Demokritos (460–370), Epikuros (314-270) – látka složena z konečných, tvrdých a nedělitelných částic • atomy (z řec. atomos – nepožatý, nedělitelný) • filosofická spekulace • obrozenci: nedrob

7. Chemický atomismus • Joseph Louis Proust (1754–1826): reagující látky se slučují jen v určitých hmotnostních poměrech – zákon stálých poměrů slučovacích • John Dalton (1766 – 1844): některé prvky se mohou slučovat v různých poměrech – zákon násobných poměrů slučovacích • nepřímý důkaz existence atomů

8. Počet částic • Amadeo Avogadro (1776–1856): ve stejných objemech různých plynů je při stejném tlaku a teplotě týž počet molekul • Johann Loschmidt (1821–1895): první úspěšnější pokus o určení konstanty („Loschmidtova konstanta“)

9. Brownův pohyb • Robert Brown (1827): Brownův pohyb • Albert Einstein (1879–1955): vysvětlení Brownova pohybu (1905) • Jean Baptiste Perrin (1870–1942): měření Avogadrovy konstanty z Brownova pohybu

10. Exkurs 1: Molární veličiny • atomová hmotnostní jednotka • relativní atomová hmotnost, relativní molekulová hmotnost • látkové množství, Avogadrova konstanta • molární hmotnost • molární objem, normální molární objem

11. Elektrický náboj iontu • elektrolýza • náboj přenesený při vyloučení 1 molu látky: F=9,648.104 C/mol • elementární náboj

12. Do nitra atomu • Julius Plücker (1801–1868): katodové záření (1859) • Joseph John Thomson (1856–1940): proud rychle letících „atomů elektřiny“ čili elektronů • z pohybu v magnetickém a elektrickém poli určen měrný náboj e/m • rozpad b

13. Millikanův pokus (1910) • Robert Millikan (1868–1953)

14. Důsledky: • ze znalosti e/m a e lze stanovit hmotnost elektronu • objev první elementární částice • elektrony vyletují z atomů → atom není nedělitelný • Thomsonův pudinkový model atomu (kladnej pudink a záporný elektronový rozinky)

15. Stavba atomu • Ernest Rutherford (1871–1937): „Rutherfordův pokus“ (1911) • částice a (atomy He bez elektronů), lze je počítat podle záblesků na ZnS • metoda bavlněných žoků války Severu proti Jihu

16. Rutherfordův pokus (1911)

17. Důsledky • celý kladný náboj a téměř celá hmotnost atomu jsou v malé centrální oblasti – v jádře atomu • rozměr jádra je 1/100 000 rozměru atomu • elektrony s jádrem reagují prostřednictvím elektrických sil

18. Neutron • Walter Bothe (1891–1957): 1932 ozařování beryllia částicemi a; vznik pronikavého záření, které se neochyluje magnetickým ani elektrickým polem; špatný výklad (g) • James Chadwick (1891–1974): částice těžké jako jádra vodíku, ale bez náboje

19. Složení jádra atomů • Werner Heisenberg (1901–1976) • ДмитрийІваненко (1904–) • protony a neutrony (1932) • mp = 1,0073u =1,673.10-27 kg • mn = 1,0087u =1,675.10-27 kg

20. Hmotnostní spektrometrie

21. Exkurs 2: Atomy • nukleony • prvek • nuklid, izotop, izobar • protonové číslo, nukleonové číslo

22. Kvarky • elektron – vskutku elementární částice • protony, neutrony – složeny z kvarků • Stanford, Kalifornie – ostřelování protonů a neutronů elektrony • Richard Taylor (1929–), Jerome Friedman (1930–), Henry Kendall (1936–): protony a neutrony se chovají jako soubor menších částic

23. Kvarky • Richard Feynman (1918–1988): mají vlastnosti dříve uvažovaných částic – kvarky • quark – James Joyce: Finnegans Wake (Plačky nad Finneganem): „Three quarks for Muster Mark!“ • patrně nemohou existovat samostatně

24. Kvarky • d down horní • u up dolní • s strange podivný • c charm půvabný • b beauty (bottom) krásný • t truth (top) pravdivý