﻿<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!--ce kaj ni jasno me najdes na 041 905 576 ali skype: eludnasud@gmail.com-->
<fizika>
	<tema naslov="Uvod" ><!--meni na levi strani-->
			<VideoSlika podnaslov='06_2_2_1.jpg'></VideoSlika><!--poimenuje se samo slika ki se nahaja v folderju slike ali video-->
			<VideoSlika podnaslov='06_2_2_1.swf'></VideoSlika>
			<NizjiNivo><!--spodni text-->
				<![CDATA[Z valovnim modelom svetlobe uspešno razložimo delni odboj in lom svetlobe, interferenco svetlobe na dveh režah in uklon svetlobe na eni reži. Naštete pojave nam ne uspe razložiti z delčnim modelom svetlobe. Zadržek je preprost, delci se ne morejo razcepiti niti se med seboj uničiti. 
Po drugi strani pa z valovnim modelom svetlobe naletimo na težave pri razlagi pojavov, povezanih s svetlobo z zelo majhno gostoto energijskega toka. Pri osvetlitvi fotografske emulzije svetloba razgradi njena zrnca, ki pri razvijanju počrnijo. Pri zelo majhni osvetljenosti je porazdelitev osvetljenih zrnc naključna, sliko predmeta predstavlja množica neurejenih počrnjenih zrnc, ki so registrirala svetlobo. Svetloba aktivira le nekatera zrnca, drugih pa ne. 
To je v nasprotju z valovnim modelom svetlobe, kjer je energija svetlobe enakomerno porazdeljena in sorazmerna s kvadratom amplitude.]]>
			</NizjiNivo>
		</tema>
		
		
		<tema naslov="Fotoefekt"><!--meni na levi strani-->
			<VideoSlika podnaslov='05_1_1.png' v_s_name='Fotocelica'></VideoSlika>
			<VideoSlika podnaslov='05_1_1a.png' v_s_name='Fotocelica'></VideoSlika><!--poimenuje se samo slika ki se nahaja v folderju slike ali video-->
			<NizjiNivo><!--spodni text-->
				<![CDATA[Cinkovo ploščico, nameščeno na elektroskopu, osvetlimo z ultravijolično svetlobo. Osvetljena ploščica se naelektri, je pozitivno naelektrena. Sklepamo, da svetloba iz cinkove ploščice izbija elektrone. Pojav, ko svetloba iz kovine izbija elektrone, imenujemo fotoefekt. 
Izmenjano količino energije med svetlobo in elektronom imenujemo svetlobni kvant – foton. Energija izmenjane svetlobe W je sorazmerna z njeno frekvenco v.
<img src="slike/enacbe/05_1_1.png"><br />
Konstanta h je Planckova konstanta.
<b>Primer:</b>
Določimo energijo fotonov za mejne vrednosti valovnih dolžin vidne svetlobe 760 nm (rdeča barva) in 380 nm (vijolična barva).
<img src="slike/enacbe/05_1_1a.png"><br /><br />  
Energija fotona rdeče svetlobe je 2,6.10<font face ='GG Superscript'>-19</font> J (1,6 eV), energija fotona vijolične svetlobe pa še enkrat več 5,2.10<font face ='GG Superscript'>-19</font> J (3,2 eV). 
Fotocelica je dioda, kjer je katoda kovinska ploščica, ki postane izvir elektronov, ko jo osvetlimo s svetlobo. Ko med katodo in anodo fotocelice priključimo vir enosmerne napetosti, tako, da je na anodi pozitivni priključek, po električnem krogu teče električni tok. 
S poskusi ugotovimo, da po električnem krogu fotocelice teče majhen tok tudi, če v električnem krogu ni napetosti. Zelo majhen električni tok po električnem krogu fotocelice teče celo, če priključka baterije obrnemo, da je negativni pol baterije na anodi. Izbiti elektroni iz katode imajo tedaj dovolj kinetične energije, da dosežejo anodo. Obrnjeni napetosti rečemo zaporna napetost. Z merjenjem zaporne napetosti lahko določimo kinetično energijo izbitih elektronov iz katode.
Prag zaporne napetosti, pri kateri po električnem krogu fotocelice električni tok več ne teče, je odvisen od valovne dolžine (frekvence) svetlobe, s katero osvetljujemo katodo, ni pa odvisen od osvetljenosti. Valovne dolžine svetlobe izbiramo z barvnimi filtri. S pragom zaporne napetosti določamo kinetično energijo izbitih elektronov pri izbrani valovni dolžini vpadle svetlobe.
<img src="slike/enacbe/05_1_1b.png"><br /> 
Elektron na katodi fotocelice od vpadle svetlobe prejme energijo Del prejete energije svetlobe elektron porabi, da pride iz kristala. Ta del imenujemo izstopno delo Ai. Kar ostane je njegova kinetična energija. 
<img src="slike/enacbe/05_1_1c.png"><br /> 
Enačbo preuredimo:
<img src="slike/enacbe/05_1_1d.png"><br /> 
Enačba določa odvisnost kinetične energije izbitih elektronov od frekvence vpadle svetlobe. Graf odvisnosti je premica. 
Iz strmine premice dobimo vrednost Planckove konstante, odsek na ordinatni osi predstavlja izstopno delo za elektrone, odsek na abscisni osi pa predstavlja vrednost mejne frekvence svetlobe za nastanek fotoefekta. 
<b>Primer:</b>
Pri proučevanju fotoefekta s fotocelico je za ˝oranžni˝ filter (valovna dolžina 580 nm) prag zaporne napetosti 0,36 V, za ˝vijolični˝ filter (400 nm) pa 0,92 V. Na osnovi podatkov ocenimo vrednost Planckove konstante, izstopno delo in mejno vrednost valovne dolžine za fotoefekt.
<img src="slike/enacbe/05_1_1e.png"><br /><br />  
Na osnovi izmerjenih podatkov je dobljena Planckova konstanta 4,0.10<font face ='GG Superscript'>-34</font> Js, izstopno delo je 1,6. 10<font face ='GG Superscript'>-19</font> J, mejna vrednost valovne dolžine za fotoefekt pa 790 nm.]]>
			</NizjiNivo>
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Pri fotoefektu je kinetična energija izbitih elektronov]]>
				<odgovor pravilen="true"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[manjša od energije fotona]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[enaka energiji fotona]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[večja od energije fotona]]>
				</odgovor>
			</kviz>
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Izstopno delo pri fotoefektu je 2,0 eV. Kako rečemo svetlobi z pripadajočo valovno dolžino]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[infrardeča svetloba]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[vidna svetloba]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[ultravijolična svetloba]]>
				</odgovor>
			</kviz>
		</tema>	
		
		
		
		<tema naslov="Načelo nedoločenosti" ><!--meni na levi strani-->
			<VideoSlika podnaslov='06_2_2_1A.swf' v_s_name='Animacija 1'></VideoSlika><!--poimenuje se samo slika ki se nahaja v folderju slike ali video-->
			<NizjiNivo><!--spodni text-->
				<![CDATA[Ravno valovanje opišemo z amplitudo, frekvenco in hitrostjo, s katero ki se širi od izvira. Neomejeno je v trajanju nihanja izvira in dolžini, ki jo doseže. Dejansko pa nobeno nihanje izvira valovanja ne traja neskončno dolgo, temveč le določen čas. Rečemo, da se valovanje širi od izvira v valovnih paketih, ki imajo  določeno dolžino. 
V klasični fiziki so delci v gibanju predstavljeni kot točkasta telesa, ki imajo vsak trenutek točno določeno lego in gibalno količino. V kvantni fiziki gibajoče se delce opišemo kot valovanje. Gibanje delca si predstavimo kot valovni paket. Vsak trenutek obstaja določena dolžina paketa Δx, kjer delec z veliko gotovostjo najdemo, če ga iščemo. Dolžini paketa rečemo nedoločenost lege delca. Z izbrano dolžino paketa je odvisna nedoločenost gibalne količine delca ΔG.  Če je za lego delca izbrano širše območje, ima gibalna količina delca majhen odmik.  Obratno, posledica natančno izmerjene lege delca je velika nedoločenost gibalne količine
W. K. Heisenberg (1927) je formuliral načelo nedoločenosti, da je produkt nedoločenosti lege delca Δx in nedoločenosti njegove gibalne količine ΔG omejen z Planckovo konstanto h.
<img src="slike/enacbe/05_1_2.png"><br /> 
<b>Primer:</b>
Radioaktivna snov izseva delec alfa s hitrostjo 2 .10<font face ='GG Superscript'>7</font> m/s.  Določimo nedoločenost lege delca alfa, če je njegova hitrost znana na desetinko vrednosti natančno.
Nedoločenost gibalne količine je enaka: <img src="slike/enacbe/05_1_2a.png"><br /><br />  
Nedoločenost lege delca uporabimo načelo nedoločenosti:
<img src="slike/enacbe/05_1_2b.png"><br /><br />  
Nedoločenost lege delca je 5 . 10<font face ='GG Superscript'>-14</font> m. 
Nedoločenost lege delcev alfa je velikostnega reda velikosti jedra atoma, zato pri poskusih z njimi lahko uporabimo zakone klasične fizike.]]>
			</NizjiNivo>
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Če svetlobni blisk enobarvne svetlobe traja deset nanosekund, je valovni paket dolg 3,0 metrov. Kolika širina energijskega intervala svetlobe?]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[4,1 . 10<font face ='GG Superscript'>-3</font> eV]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[4,1 . 10<font face ='GG Superscript'>-5</font> eV]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[4,1 . 10<font face ='GG Superscript'>-7</font> eV]]>
				</odgovor>
			</kviz>
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Kolika je nedoločenost lege nevtrona s kinetično energijo 0,1 eV?]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[3,0  nm]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[3,0 . 10<font face ='GG Superscript'>-2</font> nm]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[3,0 . 10<font face ='GG Superscript'>-4</font> nm]]>
				</odgovor>
			</kviz>
		</tema>	
		
		
		
		<tema naslov="Uklon elektronov" ><!--meni na levi strani-->
			<VideoSlika podnaslov='06_2_2_1A.swf' v_s_name='Animacija 1'></VideoSlika><!--poimenuje se samo slika ki se nahaja v folderju slike ali video-->
			<NizjiNivo><!--spodni text-->
				<![CDATA[Na tanko plast snovi – kristale grafita pošljemo curek elektronov, ki so se v elektronskem topu pospešili z dano napetostjo. Na flourescentnem zaslonu opazimo svetle in temne koncentrične kroge, ki so posledica porazdelitve vpadnih elektronov. Da so proge na zaslonu res posledica elektronov, se prepričamo tako, da z magnetom, ki ga približamo zaslonu spremenimo lego prog. Ugotovimo tudi, da je premer svetlih koncentričnih krogov je odvisen od pospeševalne napetosti. 
Zaradi nedoločenosti lege prehoda posameznega elektrona, ki je enaka razdalji med sosednjima mrežnima ravninama kristala, se v prečni smeri spremeni njegova gibalna količina. Produkt obeh količin je omejen s Planckovo konstanto:
<img src="slike/enacbe/05_1_3.png"><br />  
Razmerje prečne in vzdolžne komponente gibalne količine elektrona po prehodu skozi kristal je enako razmerju polovice premera krožne proge in razdalje kristala do zaslona:
<img src="slike/enacbe/05_1_3a.png"><br /> 
<img src="slike/enacbe/05_1_3b.png"><br /><br />      
Vzdolžno komponento gibalne količine izrazimo s pospeševalno napetostjo:
<img src="slike/enacbe/05_1_3c.png"><br /> 
<img src="slike/enacbe/05_1_3d.png"><br />  
Enačba odvisnosti premera krožne proge od pospeševalne napetosti je:
<img src="slike/enacbe/05_1_3e.png"><br /><br />   
Odvisnost premera izbrane svetle krožne proge od pospeševalne napetosti lahko uporabimo za določitev Planckove konstante.
<img src="slike/enacbe/05_1_3f.png"><br /><br />   
Primer: Pri napetosti 2,0 kV je premer zunanje svetle krožne proge 6,0 cm. Razdalja od kristala do zaslona je 13,5 cm, razdalja med mrežnima ravninama kristala je 0,123 nm.
Določimo Planckovo konstanto.
<img src="slike/enacbe/05_1_3g.png"><br />  
Izračunana vrednost Planckove konstante je 6,6 . 10<font face ='GG Superscript'>-34</font> Js in se v okviru natančnosti merjenja ujema z vrednostjo v tabeli osnovnih konstant.]]>
			</NizjiNivo>
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Uklon elektronov na kristalu grafita utemeljimo:]]>
				<odgovor pravilen="true"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[z načelom nedoločenosti]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[z ojačenjem in oslabitvijo amplitude valovanja]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[s sipanjem elektronov na jedrih kristala]]>
				</odgovor>
			</kviz>
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Kolikokrat večjo hitrost naj imajo elektroni od nevtronov, da pri uklonu dobimo enako porazdelitev obeh curkov.]]>
				<odgovor pravilen="ture"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[1800]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[3,2 . 10<font face ='GG Superscript'>6</font>]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[40]]>
				</odgovor>
			</kviz>
		</tema>	
		
			<tema naslov="Delci - valovanje" ><!--meni na levi strani-->
			<VideoSlika podnaslov='06_2_2_1A.swf' v_s_name='Animacija 1'></VideoSlika><!--poimenuje se samo slika ki se nahaja v folderju slike ali video-->
			<NizjiNivo><!--spodni text-->
				<![CDATA[Do odkritja fotoefekta so svetlobo obravnavali kot valovanje, ko so opisovali pojave širjenja svetlobe, uklona, interference in polarizacije. Fotoefekt je mogoče razložiti le z dejstvom, da je energija svetlobe v curku sestavljena iz množice energijskih kvantov – fotonov. Govorimo o dvojni naravi svetlobe.
Pri obravnavi pojava uklona elektronov ugotovimo, da tudi curek delcev kaže valovne lastnosti. Ker je razporeditev elektronov pri prehodu skozi kristal grafita podobna kot interferenčna slika svetlobe, za gibajoče se elektrone vpeljemo pripadajočo valovno dolžino:
<img src="slike/enacbe/05_1_4.png"><br /> 
<img src="slike/enacbe/05_1_4a.png"><br /><br />
Domneva o valovni naravi delcev  se je leta 1924 porodila L. de Broglieju, zato govorimo o de Broglijevi valovni dolžini.  
<b>Primer:</b> Določimo pripadajočo valovno dolžino elektronov v curku, ki ga pospešimo z napetostjo 2,0 kV.
<img src="slike/enacbe/05_1_4b.png"><br /><br />  
Pripadajoča valovna dolžina elektrona je 0,022 nm.&nbsp;]]>
			</NizjiNivo>
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Kateri pojav potrjuje delčno naravo svetlobe?]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[uklon svetlobe]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[fotoefekt]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[polarizacija]]>
				</odgovor>
			</kviz>
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[V katodni cevi je hitrost elektronov v curku 5,0 . 106 m/s. S katero velikostjo lahko primerjamo je de Broglijevo valovno dolžino elektrona?]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[velikost buče katodne cevi]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[velikost vodikovega atoma]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[velikost jedra helija]]>
				</odgovor>
			</kviz>
		</tema>
</fizika>