AJFU

Předmět: Atomová a jaderná fyzika

Katedra/Zkratka: KEF/AJFU

Rok: 2011

Garant: 'Mgr. Jiří Tuček, Ph.D.'

Anotace: Předmět "Atomová a jaderná fyzika" se zabývá jevy a zákonitosti dějící se v mikroskopickém měřítku na úrovni atomů. Přednáška je tematicky rozdělena do tří hlavních bloků: atomová fyzika (fyzika atomového obalu), jaderná fyzika (fyzika jádra atomu) a fyzika elementárních částic. Výklad je obohacen diskuzí celé řady historických pokusů, které podnítili rozvoj této oblasti fyziky a jsou považovány za základní kameny pro vznik a formulaci kvantové teorie. Přednáška se rovněž dotýká přístupům měření veličin spjatých s atomovou a jadernou fyzikou a jejími praktickými aplikacemi. Cvičení a praktické úlohy pak napomáhají hlubšímu pochopení probírané látky a souvislostí s měřením příslušných fyzikálních veličin.

Přehled látky:
Obsah přednášky: 1. Úvod do fyziky mikrosvěta a základní představy kvantové mechaniky 2. Stavba elektronového obalu 3. Atomy s více elektrony 4. Elektromagnetické přechody v atomu 5. Fyzika molekul 6. Fyzika atomového jádra 7. Přeměny atomového jádra 8. Jaderné reakce 9. Aplikace jaderné fyziky 10. Dozimetrie ionizujícího záření 11. Kosmické záření 12. Úvod do fyziky vysokých energií Obsah cvičení: 1. cvičení: Relativistická dynamika a Rutherfordův zákon rozplytu částic. 2. cvičení: Radiometrické veličiny a vyzařovací zákony. 3. cvičení: Dualismus vln a částic. 4. cvičení: Bohrův model atomu vodíku, Pauliho vylučovací princip, kvantová čísla a prostorové kvantování. 5. cvičení: Charakteristické rentgenové záření a zařazení prvků. 6. cvičení: Vlastnosti atomových jader, jaderná vazebná energie. 7. cvičení: Přeměnový zákon, radioaktivní rozpady. 8. cvičení: Radioaktivní datování, měření radiační dávky. 9. cvičení: Jaderné štěpení. 10. cvičení: Termonukleární fůze. 11. cvičení: Fyzika elementárních částic. 12. cvičení: Závěrečný test z oblastí atomové a jaderné fyziky probíraných v rámci početního cvičení. Obsah laboratorních cvičení: 1. Určení hmotnostního součinitele zeslabení záření beta 85Kr. 2. Dozimetrie ionizujícího záření a ochrana před jejich účinky. 3. Měření spekter zářičů. 4. Charakteristika Geigerova-Müllerova detektoru. 5. Interakce gama-záření s látkou. 6. Experimentální pozorování Mössbauerova jevu a hyperjemných interakcí. 7. Studium elektrono-pozitronové anihilace. 8. Studium vlastností plynového proporcionálního detektoru. 9. Měření poločasu rozpadu 137Ba. 10. Ověření statistického charakteru přeměnového zákona. 11. Porovnání účinnosti scintilačního a Geigerova-Müllerova detektoru gama-záření. 12. Určení relativního obsahu izotopu 40K v přirozené směsi draslíku. 13. Absorpce gama-záření.