Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 170 dotazů obsahujících »elektric«
28) Spektrum deuteria
28. 06. 2007
Dotaz: Dobrý den, chtěl bych se zeptat, jestli je spektrum deuteria shodné se spektrem
vodíku, konkrétně by mě zajímala Balmerova série vodíku. Děkuji (Michal Kamas)
Odpověď: Předpokládám, že vodíkem myslíte tzv. lehký vodík 1H
(nejběžnější v přírodě) a chcete srovnávat jeho spektrum s deuteriem
neboli tzv. těžkým vodíkem 2H. Každá čára ve spektru atomu
(libovolného) odpovídá přechodu elektronu z jednoho povoleného stavu do
jiného, který má menší energii. Energie (a tedy i frekvence) vyzářeného
fotonu odpovídá rozdílu energií obou hladin.
Při kvantově-mechanickém výpočtu povolených stavů a jejich energií pro
elektron, který se nachází v elektrickém poli bodového náboje (jádra) lze
předpokládat, že jádro má nekonečnou hmotnost (hmotnost protonu je asi
2000-krát větší než hmotnost elektronu, stejný poměr jako ping-pongovým
míčkem a středně velkým melounem). Při tomto zanedbání se výpočet
energetických hladin pro vodík a deuterium neliší a i spektra by byla
přesně stejná.
Pokud chceme provést výpočet přesněji - tj. nebudeme předpokládat
nekonečně těžké (což je ekvivalentní „nehybnému“) jádro,
řešíme problém dvou těles, který se jednoduše dá převést na předchozí
případ (tj. případ elektronu v poli nekonečně těžkého jádra) a jediná
změna nastane v tom, že nebudeme počítat s hmotností elektronu, ale s tzv.
redukovanou hmotností, která se spočítá ze vzorce
μ = memj / (me + mj).
Dosazením za hmotnost elektronu a příslušného jádra zjistíte, že se
redukované hmotnosti pro lehký vodík a deuterium se liší asi o čtvrtinu
promile. Protože energie povoleného stavu je úměrná hmotnosti, budou se
povolené energetické hladiny a tedy i čáry ve spektru lehkého vodíku a
deuteria lišit také o zlomky promile.
Dotaz: Není mi zcela jasný princip teplotní závislosti odporu kovů. V literatuře se
obvykle uvádí, že teplotně závislým parametrem u kovů je relaxační čas. Je možné
nějak jednoduše vysvětlit princip toho, co tento parametr představuje? (Zuzka)
Odpověď: Relaxační čas se skutečně používá k charakterizování rozptylu elektronů na
překážkách při jeho cestě kovovým krystalem pod vlivem působícího
elektrického pole. Při vyšších teplotách je hlavním mechanismem rozptylu
elektronů interakce s kmity atomů v mřížkových polohách. Tyto kmity mohou
být popsány pomocí kvazičástic fononů. S klesající teplotou se snižují jak
amplitudy tak frekvence kmitů mřížky a elektrony se snadněji pohybují
mřížkou, tedy roste příslušná relaxační doba a vzrůstá elektrická
vodivost.
V nízkých teplotách se uplatní další mechanismus rozptylu elektronů a tím
je rozptyl na nečistotách. Těmi jsou cizí atomy, nepravidelnosti mřížky,
hranice zrn, bodové a čárové poruchy. Tento typ rozptylu nezávisí na
teplotě.
Je zřejmé, že odstranit tyto poruchy v úplnosti nelze, proto při klesající
teplotě odpor posléze přestane klesat a stane se na teplotě nezávislým.
Tento fakt popisuje tzv. Matthiesenovo pravidlo, které říká, že odpor
(např. měrný) je součet odporu působeného fonony a odporu působeného
nečistotami. U velmi čisté platiny dojde k převládajícímu rozptylu na
nečistotách při 13 K, u ostatních kovů při vyšších teplotách. Slitiny mají
odpor velmi málo závislý na teplotě. Výjimku z tohoto pravidla představuje
přechod do supravodivého stavu, kdy kov, slitina, nebo i sloučenina pod
kritickou teplotou zcela ztrácí elektrický odpor.
Poučení lze nalézt v knize: Ch. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek.
Dotaz: Měl bych dotaz jestli působí elektricky nabitá tyč na magnet a pokud ano tak
jak děkuji (Marek Wollner)
Odpověď: Elektricky nabitá tyč by působila silou na megnet, pokud bychom s ní pohybovali. Pohybujísí se tyč s elektrickým nábojem je totiž v podstatě totéž, jako elektrický proud tekoucí ve vodiči - v obou případech se jedná o pohyb náboje. A pohybující se náboj okolo sebe vytváří magnetické pole, které samozřejmě bude reagovat s magnetickým polem magnetu. Směr působících sil pak bude záviset na prostorovém rozložení techto magnetických polí, rozhodně ale bude kolmý na pohyb tyče.
Dotaz: Jak dlouho můžeme svítit žárovkou o příkonu 60 W, než spotřebujeme 1 kWh
elektrické energie? (Weronik)
Odpověď: 1 kWh je takové množství energie, které spotřebuje spotřebič o příkonu 1 kW za jednu hodinu. Spotřebič o x-krát menším příkonu pak logicky s týmž množstvím energie vydrží pracovat x-krát déle. 60 W žárovka proto spotřebuje 1 kWh za (1000/60 =) 16,67 h neboli 16 hodin a 40 minut.
Dotaz: Je nebezpečné rozebírat mikrovlnku? (Jana Malá)
Odpověď: Při rozebírání mikrovlnné trouby je nezbytné, aby byla odpojena od zdroje elektrické energie a je potřeba před započetí demontáže vybít kondenzátor, který trouba obsahuje, a jeho vstupní svorky zkratovat (i po odpojení trouby může na kondenzátoru zůstávat životu nebezpečné napětí i několika tisíc voltů).
Velmi varuju před rozebíráním zapojené trouby, zapojováním rozebrané trouby a také před zapojováním rozebrané a následně zpět (neodborně) složené trouby - mohlo by dojít k mikrovlnnému ozáření a následkem toho k poškození zdraví, v extrémním případě teoreticky i smrtelnému.
Pokud vás zajímá, jak mikrovlnná trouba funguje, podívejte se na
