EÐL 403 Nútímaeðlisfræði

Undanfari: EÐL 303

Áfangamarkmið
Nemandi
kunni skil á takmörkuðu afstæðiskenningunni en í því felst að
geta komið orðum að forsendum hennar
þekkja niðurstöður kenningarinnar varðandi hámarkshraða, samtíma atburði, tímalengingu, lengdarstyttingu, áhrif hraða á massa og hreyfiorku, samband massa og orku, geta reiknað einföld dæmi varðandi þessi atriði og vita við hvaða aðstæður taka þarf tillit til þeirra
kunni skil á skammtafræði og geislun en í því felst að
teikna í grófum dráttum og útskýra graf af styrk geislunar sem fall af bylgjulengd fyrir heitan hlut, sýna hvernig grafið breytist með hita og mæla samband varmageislunar og hita
lýsa ljósröfun og hvað er átt við með ljósröfunarþröskuldi, þekkja samband orku og bylgjulengdar ljóseinda, geta lýst hvernig hugmyndin um ljóseindina fellur að ljósröfun, kunna að reikna þröskuldsbylgjulengd út frá lausnarorku, geta notað jöfnu ljósröfunar á einföld dæmi og gera tilraun þar sem fasti Plancks og fleiri stærðir eru ákvarðaðar
útskýra Comptonhrif og vita samband á milli skriðþunga ljóseindar og stærðanna orku, bylgjulengdar og tíðni
geti reiknað de Broglie bylgjulengd eindar með þekktan skriðþunga og útskýrt hvers vegna auðvelt er að skynja bylgjulengd rafeindar en ekki verður vart við bylgjulengd sýnilegra hluta
geti komið orðum að óvissulögmáli Heisenbergs og reiknað einföld dæmi þar sem það er notað
þekki kjarnaatómið en í því felst að
útskýra hvernig Rutherford sýndi fram á tilvist atómkjarnans
lýsa hvernig Balmer-röð í litrófi vetnis myndast, reikna bylgjulengd línu í Balmer-röðinni út frá gefnum Rydbergs-fasta og gera mælingar á litrófi vetnis og annarra frumefna
útskýra hvernig bylgjueiginleikar rafeinda eru í samræmi við Bohr-radíus
reikna bylgjulengd ljóss sem vetnisatóm sendir út við fall rafeinda milli ákveðinna orkuhæða og sýna á orkulínuriti hvað Lyman-, Balmer- og Paschen-raðir eru
útskýra hvers vegna vetnisatóm gleypir bylgjulengd sem svarar til Lyman-raðar mun meir en bylgjulengd sem svarar til Balmer-raðar
nota einsetulögmál Paulis til að ákvarða rafeindaskipan atóms í grunnástandi
útskýri hvernig röntgengeislar myndast í röntgenlampa og reikni stystu bylgjulengd sem lampinn getur gefið þegar á honum er þekkt spenna
útskýri leysi út frá hálfstöðugu ástandi, fjöldahverfingu og örvuðu ástandi og lýsi sérstökum eiginleikum leysigeislans
kunni skil á atómkjarnanum en í því felst að
reikna bindiorku kjarna þegar massi hans er gefinn
þekkja samband helmingunartíma og sundrunarstuðuls, geta reiknað út frá gefnum helmingunartíma eða sundrunarstuðli hversu mikið er eftir óklofið af geislavirku efni eftir ákveðinn tíma og gert tilraunir þar sem þessar stærðir eru ákvarðaðar
kunna skil á geislakolsaðferðinni (14C-aðferðinni) við aldursgreiningar, útskýra áhrif geislunar á lífverur og geta nefnt dæmi um notkun geislavirkni við lækningar
sýna jöfnur fyrir a- og b-sundrun kjarna og reikna fjölda a- og b-einda í geislavirkri röð þar sem hún byrjar á ákveðnu efni og endar á þekktu efni
bera saman drægni og jónunaráhrif a-, b- og g-geisla þegar þeir fara um efni og gera tilraun þar sem gleypni geislanna í efni er mæld
útskýra með grafi yfir bindiorku kjarna hvers vegna sundrun úrankjarna og samruni vetnis gefi orku, hvað keðjuverkun er, hvers vegna erfitt er að framkvæma kjarnasamruna og lýsa kostum orkuvinnslu með kjarnasamruna

Efnisatriði
Viðmiðunarkerfi, tregðukerfi, afstæðishlutfall, eigintími, eiginlengd, tímalenging, lengdarstytting, kyrrstöðumassi, afstæðismassi, samband massa og orku, orka kyrrstöðumassa. Skammtafræði, Plancksstuðull, ljósröfun, lausnarorka, ljóseind, de Broglie bylgjulengd, sístöðuástand, skömmtuð orka, óvissulögmálið. Atóm, línulitróf, samfellt litróf, raðarmarkgildi, fasti Rydbergs, Lyman-röð, Balmer-röð, Paschen-röð, Bohr-radíus, orkulínurit atóms, grunnástand, jónunarorka, meginskammtatala, svigrúmaskammtatala, segulskammtatala, spunaskammtatala, orkuhvel og hluthvel, einsetulögmál Paulis, eðli röntgengeisla og hemlunargeislun, samfasa bylgjur, örvuð útgeislun, leysir. Bindiorka kjarna, geislavirk sundrun, virkni, sundrunarstuðull, helmingunartími, a- og b-sundrun, greinarhlutfall, bekerel, curie, kjarnaklofnun, kjarnasamruni, keðjuverkun.