1. מבוא לגלים וקרינה אלקטרומגנטית
הגדרת גל
- גל: הפרעה שמעבירה אנרגיה במרחב או בחומר
- מקור הגל: משהו שמייצר את ההפרעה (כמו גלי קול, גלי אור)
- צורת הגל היא צורה אופיינית מחזורית
משוואות יסוד
- $c = λν$ (מהירות האור)
- $c = 3.00 × 10^8$ m/s
- $E = hν$ (משוואת פלאנק)
כאשר $h = 6.626 × 10^{-34}$ J·s
תכונות חשובות של גלים אלקטרומגנטיים
- לא זקוקים לתווך כדי להתפשט
- נעים במהירות האור בריק
- מורכבים משדה חשמלי ומגנטי המתנודדים בניצב זה לזה
2. האפקט הפוטואלקטרי ואנרגיית פוטון
האפקט הפוטואלקטרי
- תופעה בה אור גורם לפליטת אלקטרונים ממתכת
- מתרחש רק כאשר תדירות האור מעל תדירות הסף
- אנרגיית הפוטון חייבת להיות מספיק גדולה לשחרור האלקטרון
משוואות חשובות
- $E_{photon} = hν$
- $E_{kinetic} = \frac{1}{2}mv^2$
- $E_{photon} = W + E_{kinetic}$
כאשר W הוא פונקציית העבודה של המתכת
3. מודל בוהר והתורה האטומית
הנחות בוהר
- אלקטרון נע במסלולים סביב הגרעין
- לאלקטרון מספר מוגדר של מסלולים מותרים
- מצב יסוד - מצב האנרגיה הנמוך ביותר
אנרגיה ברמות השונות
- $E_n = -\frac{R_H}{n^2}$
- $R_H = 2.179 × 10^{-18}$ J (קבוע רידברג)
- $r = \frac{n^2h^2}{4π^2me^2z}$ (רדיוס מסלול בוהר)
4. גלי חומר ומשוואת דה-ברולי
גלי חומר
- חלקיקים יכולים להראות תכונות גליות
- אורך הגל קשור לתנע החלקיק
משוואת דה-ברולי
$λ = \frac{h}{p} = \frac{h}{mv}$
כאשר:
- h - קבוע פלאנק
- m - מסת החלקיק
- v - מהירות החלקיק