200 likes | 874 Views
I. TEORIJA RELATIVNOSTI. 1) Osnovna postulata relativnosti. 2) Dogodek, meritve dogodka; istočasnost. 3) Relativnost časa in dolžin; - lastni čas, lastna razdalja, - Galilejeve in Lorentzove transformacije, - seštevanje hitrosti, - Dopplerjev premik (transverzalni, longitudinalni),
E N D
I. TEORIJA RELATIVNOSTI 1) Osnovna postulata relativnosti. 2) Dogodek, meritve dogodka; istočasnost. 3) Relativnost časa in dolžin; - lastni čas, lastna razdalja, - Galilejeve in Lorentzove transformacije, - seštevanje hitrosti, - Dopplerjev premik (transverzalni, longitudinalni), - relativnost električnega in magnetnega polja. 4) Relativnost mase, mirovna masa, E=mc2. Ključne besede: Postulati relativnosti, dogodek, istočasnost, lastni čas, lastna razdalja, Dopplerjev premik (transverzalni, longitudinalni), relativnost E in B, mirovna masa, E=mc2, EEM=pc.
Osnovne enačbe : Lorentzove transformacije : Doppler : Masa in energija : Zapomni: Postulati relativnosti, dogodek, istočasnost, lastni čas, lastna razdalja, relativnost E in B, mirovna masa, E=mc2.
II. DELČNA LASTNOST VALOVANJA 1) Fotoefekt; poskus; klasične napovedi; model, fotoni, izstopno delo, zaporna napetost. 2) Comptonov pojav; klasične napovedi; model, -fotoni,trk klasičnih delcev; prispevek močno in šibko vezanih e; atomska eksplozija in Comptonov pojav. 3) Fotoni in gravitacijski privlak; frekvenčni premik, Schwarzschildov radij. Ključne besede: Fotoefekt, fotoni, izstopno delo, zaporna napetost,Planckova konstanta; Comptonov pojav, Comptonova dolžina, Schwarzschildov radij. Osnovne enačbe : Zapomni: Fotoefekt, fotoni, Comptonov pojav, Schwarzschildov radij, E=h, p=h/.
III. VALOVNA NARAVA DELCEV 1) Lastnosti valovanja; superpozicija; fazna in grupna hitrost. 2) Princip nedoločenosti. 3) Valovno obnašanje e: poskus Davisson-Germer; elektronski mikroskop. 4) Delec v škatli; kvantizacija energijskih nivojev; T>0. Ključne besede: Superpozicija valovanja, fazna in grupna hitrost; de Broglijeva valovna dolžina; princip nedoločenosti; kvantizacija energijskih nivojev. Osnovne enačbe : Zapomni: Superpozicija valovanja, fazna in grupna hitrost; de Broglijeva valovna dolžina; princip nedoločenosti.
IV. ATOMSKI MODELI 1) Thompsonov in Rutherfordov model; Rutherfordov poskus. 2) Bohrov model; kvantizacija, atomski spekter (Lymanovi in Balmerjevi prehodi). 3) Poskusi z x-žarki. 4) Franz-Hertzov poskus. 5) Laser. Ključne besede: Thompsonov, Rutherfordov, Bohrov model jedra; Rutherfordovo sipanje, -delci; kvantizacija e-orbit, Bohrov radij, osnovno in vzbujena stanja, ionizacijska energija; laser, spontana in vsiljena emisija, populacijska inverzija; x-žarki, zavorno sevanje, zaporna napetost; Franz-Hertzov poskus Lymanov in Balmerjev spekter.
Osnovne enačbe : Zapomni: Thompsonov, Rutherfordov, Bohrov model jedra; kvantizacija e-orbit, osnovno in vzbujena stanja, ionizacijska energija; laser, spontana in vsiljena emisija, populacijska inverzija.
V. OSNOVE KVANTNE MEHANIKE 1) Valovna funkcija ; povezava z verjetnostjo P(x); pogoji, ki jih mora izpolnjevati. 2) Operator, lastna funkcija in vrednost operatorja; Schrodingerjeva enačba; časovno odvisna in stacionarna; pričakovana vrednost. 3) Neskončni potencialni lonec; lastne funkcije in lastna energija; korespondenčni princip. 4) Potencialna stopnica; odbojnost in prepustnost; tuneliranje; AFM. 5) Harmonski oscilator; klasični rezultat; kvantna rešitev. Ključne besede: Valovna funkcija, verjetnost; operator, lastna vrednost in funkcija operatorja; Hamiltonov operator, Schrodingerjeva enačba, kvantno število, lastna energija, osnovno in vzbujeno stanje; pričakovana vrednost; neskončni potencialni lonec, “stojno valovanje”, korespondenčni princip; potencialna stopnica, tuneliranje, AFM; harmonski oscilator, Hermitske funkcije.
Osnovne enačbe : Zapomni Valovna funkcija, verjetnost; operator, lastna vrednost in funkcija operatorja; Hamiltonov operator, Schrodingerjeva enačba, kvantno število, lastna energija, osnovno in vzbujeno stanje; pričakovana vrednost; neskončni potencialni lonec in opeta palica; korespondenčni princip; tuneliranje, AFM; harmonski oscilator.
VI. VODIKOV ATOM • Schrodingerjeva enačba in izbira sferičnega koordinatnega sistema. • Lastne rešitve enačbe, parametrizacija; kvantna števila, fizikalni pomen; energija in degeneracija; kvantizacija vrtilne količine in kvantizacijska os. • Verjetnostna amplituda. • Izbirna pravila, lastna stanja e, sevanje. Ključne besede: Sferične koordinate; parametrizacija; glavno, orbitalno in magnetno kvantno število; nedoločenost vrtilne količine, kvantizacijska os, zlom simetrije; degeneracija; izbirna pravila. Osnovne enačbe : Zapomni Glavno, orbitalno in magnetno kvantno število; nedoločenost vrtilne količine, kvantizacijska os; degeneracija; izbirna pravila.
VII. ZEEMANOV POJAV SPIN : fermioni in bozoni • Zeemanov pojav; magnetni dipol in orbitalna vrtilna količina, potencialna energija dipola in kvantizacija; giromagnetno razmerje in Bohrov magneton; razcep energijskih nivojev. • Spin elektrona; Stern-Garlachov poskus; Dirac. • Orbitalno spinska sklopitev in razcep energijskih nivojev. • (več delcev): simetrična (bozoni), antisimetrična (fermioni); Paulijevo izključitveno načelo in spin. Ključne besede: Magnetni dipol, magnetna potencialna energija; Zeemano pojav in kvantizacija; giromagnetno razmerje, Bohrov magneton; razcep energijskih nivojev; spin, Stern-Garlachov poskus; simetrična in antisimetrična valovna funkcija, Paulijevo izključitveno načelo.
Osnovne enačbe : Zapomni Zeemano pojav in razcep energijskih nivojev; Bohrov magneton; spin; Paulijevo izključitveno načelo, fermioni, bozoni.
VIII. PERIODNI SISTEM • Izhodiščne predpostavke: 1) Paulijevo izključitveno načelo, 2) minimalna energija, 3) H-atom in približek povprečnega polja. • Atomske lupine, podlupine; težnja po zapolnjenosti. • Periodni sistem: Z, skupine, periode; razlaga poglavitnih kemičnih lastnosti, odvisnosti ionizacijske energije, velikosti atomov, vezavne energije kot f(Z); prehodni elementi in Hundovo pravilo. • Izbirna pravila, lastna stanja e, sevanje. Ključne besede: Približek povprečnega polja; atomske lupine in podlupine; periodni sistem, vrstno število, periode, skupine, ionizacijska energija, vezavna energija elektrona, radij atoma, kovine, nekovine, prehodni elementi, Hundovo pravilo. Zapomni Atomske lupine in podlupine; periodni sistem, vrstno število, periode in skupine.
IX. MOLEKULE • Razlog tvorbe molekul (periodni sistem). • Ionska vez. • Kovalentna vez; H2+, kvalitativna analiza, simetrični in antisimetrični primer. • Rotacijski energijski spekter; klasični izraz, kvantizacija, izbirna pravila, frekvenčni spekter. • Vibracijski energijski spekter; klasični izraz, kvantizacija, izbirna pravila, frekvenčni spekter; flourescenca, flourescentne luči. Osnovne enačbe : Ključne besede; zapomni: Molekule, ionska in kovalentna vez, rotacijski in vibracijski spekter, fluorescenca.
X. TRDNA SNOV • Trdna snov: krisali in amorfna snov, red dolgega in kratkega dosega, rast kristalov in defekti. • Ionski kristali; kubična, ploskovno centrirana (npr. NaCl; različne velikosti), prostorsko centrirana (npr. CsSl; podobne velikosti) celica; Madelungova konstanta. • Kovalentni kristali; diamant (heksagonalna mreža) in grafit (“tetrapak”). • Van der Waals, sklopitev inducira dipol-induciran dipol. • Elektronski energijski pasovi; izolator, prevodnik, polprevodnik (dopirani, n in p-tip); prevodni in valenčni pas; kovinska vez in nedoločenostni princip. Ključne besede: Trdna snov, kristali, amorfna snov, red dolgega in kratkega dosega, mono in poli-kristali, defekti; ionski kristali; kubična, ploskovno in prostorsko centrirana celica, heksagonalna celica, Madelungova konstanta; kovalentni kristali; Van der Waalsova sklopitev; elektronski energijski pasovi, valenčni in prevodni pas, n in p tip dopiranega polprevodnika; kovinska vez .
Osnovne enačbe : Zapomni: Trdna snov, kristali in amorfna snov; ionska, kovalentna, Van der Waalsova in kovinska vez; elektronski energijski pasovi, valenčni in prevodni pas.
XI. STATISTIČNA MEHANIKA • Bistvo statistične mehanike, ravnovesne porazdelitve. • Maxwell-Boltzmanova, Bose-Einsteinova in Fermi-Diracova porazdelitev; fermijeva energija. • Zgled klasične porazdelitve: idealni plin, energijska porazdelitev, toplotna kapaciteta in ekviparticijski teorem; Maxwellova hitrostna porazdelitev. • Sevanje črnega telesa; UV-katastrofa, kvantna rešitev. • Toplotna kapaciteta kovin; klasična in kvantna rešitev. • Bele pritlikavke in nevtronske zvezde; Fermijev elektronski plin. Ključne besede: Statistična mehanika; energijska porazdelitev, TD ravnovesje; Maxwell-Boltzmanova, Bose-Einsteinova, Fermi-Diracova porazdelitev; idealni plin, prostostne stopnje, toplotna kapaciteta, ekviparticijski teorem; črno telo, UV-katastrofa, bele pritlikavke in nevtronske zvezde, Fermijev elektronski plin.
Osnovne enačbe : Zapomni: Maxwell-Boltzmanova, Bose-Einsteinova, Fermi-Diracova porazdelitev; idealni plin, prostostne stopnje, toplotna kapaciteta, ekviparticijski teorem; črno telo, UV-katastrofa.
XII. ATOMSKO JEDRO • Klasifikacija (A, Z, N); nukleoni; vsebina jedra in nedoločenostni princip. • Oblika in radij jedra; e in n - spektroskopija (?). • Stabilnost jedra: N=N(Z); razlaga s potencialnimi lonci. • Wezavna energija jedra W, W=W(A); masni defekt; kapljični model jedra (semi-empirična enačba). • Jedrska sila: mezonska teorija (primerjava: kovalentna vez); masa “virtualnega” delca (bozon) in sila, nedoločenostni princip, doseg sile; posplošitev na ostale sile. Ključne besede: A, Z, N, atomska enota mase; radij jedra, e in n spektroskopija; diagrami stabilnosti (N=N(Z), W=W(A)), masni defekt; kapljični model jedra, semiempirična formula.
Osnovne enačbe : Zapomni: A, Z, N, atomska enota mase; radij jedra, e in n spektroskopija; diagrami stabilnosti (N=N(Z), W=W(A)), masni defekt.
XIII. RADIOAKTIVNOST • Radioaktivnost; enote, nastanek Zemlje, razpolovna debelina, določanje starosti (14C). • -razpad, tuneliranje, oblika potenciala…; družine jeder. • -razpad, ohranitveni zakoni (naboj, nukleoni, delci, energija..) in nevtrino; šibka sila. • -razpad. • Radiacijsko tveganje. • Enote: becquerel (Bq=razpad/s), curie (Ci=aktivnost 1g Ra=3.7 1010Bq), sievert (ekvivalent 1J x-žarkov v 1kg tkiva; ozadje: Si/leto, rak:10Si-> Ključne besede-zapomni: Radioaktivnost, razpolovni čas, radioaktivno datiranje, , , -razpad, nevtrino, šibka sila. Osnovne enačbe :