Základní informace

Atomová a jaderná fyzika (ZS-2016/17)

Kód : KFY/ATJAF

Rozsah : 2/0/0

Počet kreditů : 3

Ukončení : zápočet

Přednášející : doc. Ing. Ivan Janeček, CSc.

Přednáška seznamuje studenty s problematikou fyzikálních jevů na mikroskopické úrovni a s principy jejich teoretického popisu. Podává základní informace z oblasti kvantové teorie, fyziky elektronového obalu atomů a molekul, teorie chemické vazby, fyziky atomového jádra a fyziky elementárních částic.

Osnova:

Téma 1:

Experimentální východiska atomové teorie, historický přehled modelů atomu, kvantový popis atomu vodíku

Základní chemické zákony, pojem atomu a molekuly, Rutherfordův rozptyl, absorbční a emisní spektra látek, přirozená radioaktivita.Model Thomsonův pudinkový, Rutherfordův planetární, Bohrův semikvantový, Sommerfeldův relativistický.Experimentální východiska kvantové teorie, Broglieho vlnová hypotéza, význam Schrödingerovy rovnice, vlnové funkce, Heisenbergovy relace neurčitosti.

Téma 2:

Principy výstavby elektronového obalu, periodická soustava prvků a podstata chemické vazby.

Jednoelektronové přiblížení, kvantová čísla, spin elektronu, Pauliho vylučovací princip, Hundova pravidla, excitované stavy, ionizace. Prvek, nuklid, izotop, elektronová afinita, elektronegativita, reaktivita. Vazba kovalentní, polární, iontová, kovová, koordinační,vodíková, van der Waalsovy slabé interakce, vazby a energetická spektra v molekulách a pevných látkách.

Téma 3:

Stavba atomového jádra, radioaktivita, jaderné reakce, modely atomového jádra, elementární částice, praktická jaderná fyzika.

Proton, neutron, mezony a jaderné síly, vlastnosti atomového jádra. Rozpadový zákon, rozpad a, b, g , stabilita jader, údolí nuklidů. Model kapkový a slupkový.

Zákony zachování, štěpná reakce a její praktické využití, syntéza jader a její význam pro fyziku slunce a hvězd. Současný systém elelmentárních částic a jednotný obraz světa, základní typy interakcí a bosony, látka a fermiony, leptony, mezony a hadrony, kvantová čísla a zákony zachování, struktura hadronů - kvarky, částice a antičástice. Vybrané aplikace jaderné fyziky.

Požadavky ke zkoušce:

Otázky ze tří témat (Téma 1, Téma 2, Téma 3). Úspěšné zodpovězení otázek z každého z těchto tří témat.

Písemná příprava.

Otázky k jednotlivým tématům (proběhne aktualizace):

Téma 1 Téma 2 Téma 3

Literatura:

učební text

Atomová a jaderná fyzika <<<<< stažení souborů (zip)

Díl I - Fyzika elektronového obalu atomů a interakce atomů

(3.vydání)

Téma 1

1. Atomová fyzika - úvod