Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępnościMenu skrótów klawiszowych
Logo OpenStax

Spis treści
  1. Przedmowa
  2. Optyka
    1. 1 Natura światła
      1. Wstęp
      2. 1.1 Rozchodzenie się światła
      3. 1.2 Prawo odbicia
      4. 1.3 Załamanie
      5. 1.4 Całkowite wewnętrzne odbicie
      6. 1.5 Rozszczepienie
      7. 1.6 Zasada Huygensa
      8. 1.7 Polaryzacja
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    2. 2 Optyka geometryczna i tworzenie obrazu
      1. Wstęp
      2. 2.1 Obrazy tworzone przez zwierciadła płaskie
      3. 2.2 Zwierciadła sferyczne
      4. 2.3 Obrazy tworzone przez załamanie promieni światła
      5. 2.4 Cienkie soczewki
      6. 2.5 Oko
      7. 2.6 Aparat fotograficzny
      8. 2.7 Proste przyrządy powiększające
      9. 2.8 Mikroskopy i teleskopy
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    3. 3 Interferencja
      1. Wstęp
      2. 3.1 Doświadczenie Younga z dwiema szczelinami
      3. 3.2 Matematyczny opis interferencji
      4. 3.3 Interferencja na wielu szczelinach
      5. 3.4 Interferencja w cienkich warstwach
      6. 3.5 Interferometr Michelsona
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 4 Dyfrakcja
      1. Wstęp
      2. 4.1 Dyfrakcja na pojedynczej szczelinie
      3. 4.2 Natężenie światła w dyfrakcji na pojedynczej szczelinie
      4. 4.3 Dyfrakcja na podwójnej szczelinie
      5. 4.4 Siatki dyfrakcyjne
      6. 4.5 Otwory kołowe i rozdzielczość
      7. 4.6 Dyfrakcja rentgenowska
      8. 4.7 Holografia
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  3. Fizyka współczesna
    1. 5 Teoria względności
      1. Wstęp
      2. 5.1 Niezmienność praw fizyki
      3. 5.2 Względność jednoczesności zdarzeń
      4. 5.3 Dylatacja czasu
      5. 5.4 Skrócenie długości w szczególnej teorii względności
      6. 5.5 Transformacja Lorentza
      7. 5.6 Względność prędkości w szczególnej teorii względności
      8. 5.7 Relatywistyczny efekt Dopplera
      9. 5.8 Pęd relatywistyczny
      10. 5.9 Energia relatywistyczna
      11. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    2. 6 Fotony i fale materii
      1. Wstęp
      2. 6.1 Promieniowanie ciała doskonale czarnego
      3. 6.2 Efekt fotoelektryczny
      4. 6.3 Efekt Comptona
      5. 6.4 Model atomu wodoru Bohra
      6. 6.5 Fale de Broglie’a
      7. 6.6 Dualizm korpuskularno-falowy
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    3. 7 Mechanika kwantowa
      1. Wstęp
      2. 7.1 Funkcje falowe
      3. 7.2 Zasada nieoznaczoności Heisenberga
      4. 7.3 Równanie Schrӧdingera
      5. 7.4 Cząstka kwantowa w pudełku
      6. 7.5 Kwantowy oscylator harmoniczny
      7. 7.6 Tunelowanie cząstek przez bariery potencjału
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 8 Budowa atomu
      1. Wstęp
      2. 8.1 Atom wodoru
      3. 8.2 Orbitalny magnetyczny moment dipolowy elektronu
      4. 8.3 Spin elektronu
      5. 8.4 Zakaz Pauliego i układ okresowy pierwiastków
      6. 8.5 Widma atomowe i promieniowanie rentgenowskie
      7. 8.6 Lasery
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    5. 9 Fizyka materii skondensowanej
      1. Wstęp
      2. 9.1 Rodzaje wiązań cząsteczkowych
      3. 9.2 Widma cząsteczkowe
      4. 9.3 Wiązania w ciałach stałych
      5. 9.4 Model elektronów swobodnych w metalach
      6. 9.5 Teoria pasmowa ciał stałych
      7. 9.6 Półprzewodniki i domieszkowanie
      8. 9.7 Przyrządy półprzewodnikowe
      9. 9.8 Nadprzewodnictwo
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    6. 10 Fizyka jądrowa
      1. Wstęp
      2. 10.1 Własności jądra atomowego
      3. 10.2 Energia wiązania jądra
      4. 10.3 Rozpad promieniotwórczy
      5. 10.4 Procesy rozpadu
      6. 10.5 Rozszczepienie jądra atomowego
      7. 10.6 Fuzja jądrowa
      8. 10.7 Skutki biologiczne i zastosowania medyczne promieniowania jądrowego
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    7. 11 Fizyka cząstek elementarnych i kosmologia
      1. Wstęp
      2. 11.1 Wstęp do fizyki cząstek elementarnych
      3. 11.2 Zasady zachowania w fizyce cząstek elementarnych
      4. 11.3 Kwarki
      5. 11.4 Akceleratory i detektory cząstek
      6. 11.5 Model standardowy
      7. 11.6 Wielki Wybuch
      8. 11.7 Ewolucja wczesnego Wszechświata
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  4. A Jednostki
  5. B Przeliczanie jednostek
  6. C Najważniejsze stałe fizyczne
  7. D Dane astronomiczne
  8. E Wzory matematyczne
  9. F Układ okresowy pierwiastków
  10. G Alfabet grecki
  11. Rozwiązania zadań
    1. Rozdział 1
    2. Rozdział 2
    3. Rozdział 3
    4. Rozdział 4
    5. Rozdział 5
    6. Rozdział 6
    7. Rozdział 7
    8. Rozdział 8
    9. Rozdział 9
    10. Rozdział 10
    11. Rozdział 11
  12. Skorowidz nazwisk
  13. Skorowidz rzeczowy
  14. Skorowidz terminów obcojęzycznych

Podsumowanie

  • Jądro atomowe składa się z protonów i neutronów.
  • Liczba protonów w jądrze określa jego liczbę atomową ZZ Z. Liczba neutronów w jądrze określa liczbę neutronową NN N. Całkowita liczba nukleonów w jądrze to liczba masowa AA A.
  • Jądra atomowe o tej samej liczbie atomowej ZZ Z, ale o różnych liczbach neutronowych NN N, to izotopy tego samego pierwiastka.
  • Masa molowa pierwiastka jest zdefiniowana jako średnia ważona mas molowych jego izotopów.
  • Defekt masy jądra jest różnicą między sumą mas wszystkich tworzących jądro nukleonów a masą jądra.
  • Energia wiązania (EwEw E_{\text{w}}) jądra jest równa ilości energii uwalnianej przy tworzeniu jądra, czyli wartości defektu masy pomnożonej przez prędkość światła podniesioną do kwadratu.
  • Wykres energii wiązania na nukleon (EWNEWN \mathrm{EWN}) w zależności od liczby atomowej AA A wskazuje, że przy podziale lub łączeniu jąder wyzwalana jest ogromna ilość energii.
  • Energia wiązania nukleonu w jądrze jest wielkością analogiczną do energii jonizacji atomu.
  • W rozpadzie substancji promieniotwórczej, jeśli stała rozpadu λλ \lambda jest duża, to okres połowicznego rozpadu jest krótki (i na odwrót).
  • Prawo rozpadu promieniotwórczego N=N0eλtN=N0eλt N = N_0 e^{-\lambda t} pozwala wykorzystać właściwości substancji promieniotwórczych do szacowania wieku substancji.
  • Radioaktywny węgiel ma te same własności chemiczne co stabilny izotop węgla, więc włącza się w ekosferę i ostatecznie staje się częścią każdego żywego organizmu. Porównując zawartość 14C w przedmiocie z normalną zawartością w żywej tkance, możemy określić wiek przedmiotu.
  • Wyróżnia się trzy rodzaje promieniowania jądrowego: alfa (α), beta (β) i gamma (γ).
  • Rozpad α reprezentujemy symbolicznie poprzez zapis XZAYZ2A4+He24XZAYZ2A4+He24 \tensor*[_Z^A]{\mathrm{X}}{} \to \tensor*[_Z-2^A-4]{\mathrm{Y}}{} + \tensor*[_2^4]{\mathrm{He}}{}. Istnieją dwa rodzaje rozpadu β: jądro emituje elektron (β) lub pozyton (β+) (do rozpadów β należy też proces wychwytu elektronu, w którym jądro pochłania elektron). Rozpad γ jest reprezentowany symbolicznie równaniem ZAX*ZAX+γZAX*ZAX+γ.
  • Gdy ciężkie jądro rozpada się, tworząc jądro lżejsze, jądro potomne może stać się jądrem pierwotnym w kolejnym procesie rozpadu itd.; w ten sposób powstaje szereg promieniotwórczy.
  • Rozszczepienie jest procesem, w którym suma mas powstałych jąder atomowych jest mniejsza niż łączna masa substratów reakcji.
  • Bilans energetyczny reakcji rozszczepienia można zrozumieć na podstawie wykresu energii wiązania na nukleon.
  • Produkcja izotopów rozszczepialnych przez przemianę jądrową nazywa się powielaniem (ang. breeding), a reaktory przeznaczone do tego celu są nazywane reaktorami powielającymi.
  • Synteza (fuzja) jądrowa jest reakcją, w której dwa jądra łączą się i tworzą większe jądro; w czasie fuzji dwóch lekkich jąder i tworzenia jądra o średniej masie uwalniania jest energia.
  • Ilość energii wytwarzaną w reakcji syntezy jądrowej oznaczamy symbolem QQ Q.
  • Syntezą jądrową jest m.in. reakcja pomiędzy jądrami deuteru i trytu, zachodząca w bombie wodorowej. Synteza jądrowa wyjaśnia również produkcję energii we wnętrzu Słońca, proces nukleosyntezy i powstawanie ciężkich pierwiastków.
  • Techniki jądrowe są używane w medycynie do umiejscawiania i badania chorych tkanek za pomocą specjalnych leków nazywanych radiofarmaceutykami. Znaczniki radioaktywne są używane do identyfikacji komórek nowotworowych w kościach, guzów mózgu i choroby Alzheimera oraz do monitorowania funkcji narządów ciała, takich jak przepływ krwi, czynność mięśnia sercowego i wychwyt jodu w tarczycy.
  • Skutki biologiczne promieniowania jonizującego wynikają z dwóch mechanizmów oddziaływania na komórki: zaburzenia rozmnażania komórek i niszczenia funkcji komórki.
  • Typowe źródła promieniowania oddziałującego na ludzi obejmują: emisję przez Ziemię, w której promieniują izotopy uranu, toru i potasu; naturalne promieniowanie kosmiczne, promieniowanie gleby, materiałów budowlanych oraz sztuczne źródła używane w medycznych i stomatologicznych badaniach diagnostycznych.
  • Biologiczne skutki promieniowania jądrowego wyrażane są za pomocą wielu różnych wielkości fizycznych i wielu różnych jednostek.
Cytowanie i udostępnianie

Ten podręcznik nie może być wykorzystywany do trenowania sztucznej inteligencji ani do przetwarzania przez systemy sztucznej inteligencji bez zgody OpenStax lub OpenStax Poland.

Chcesz zacytować, udostępnić albo zmodyfikować treść tej książki? Została ona wydana na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) , która wymaga od Ciebie uznania autorstwa OpenStax.

Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej, umieść na każdej jej kartce informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
  • Jeśli rozpowszechniasz całą książkę lub jej fragment w formacie cyfrowym, na każdym widoku strony umieść informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
Cytowanie

© 21 wrz 2022 OpenStax. Treść książki została wytworzona przez OpenStax na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) . Nazwa OpenStax, logo OpenStax, okładki OpenStax, nazwa OpenStax CNX oraz OpenStax CNX logo nie podlegają licencji Creative Commons i wykorzystanie ich jest dozwolone wyłącznie na mocy uprzedniego pisemnego upoważnienia przez Rice University.