Nekaj demonstracijskih poskusov iz moderne fizike Gorazd Planini

Nekaj demonstracijskih poskusov iz moderne fizike Gorazd Planinšič, FMF maj 2005

EMISIJSKI IN ABSORBCIJSKI SPEKTRI PLINOV Široko dostopna svetila, ki dajo črtaste spektre Emisijski črtasti spektri: Øvarčna žarnica Ø‘black light’ Øklasična fluorescentna svetilka (+ zvezni sp. ) Ø (Na svetilka) energijska stanja elektronov v atomu foton

Absorbcijski spektri: ØNeodim žarnica za gojenje rastlin (močna abs. črta pri 580 nm; ØOčala za stekopihače: abs. Na črt: 589, 0 in 589, 6 nm) foton

“Varčna” žarnica (230 V, 20 W) Dekorativna UV ž. za računalnike (12 V) Navadna (Hg) fluorescentna sv. (230 V, 20 W)

Absorbcijski spekter Nd Žarnica za gojenje rastlin (na W nitko + Nd; 230 V, 75 W) cca 580 nm

SPEKTRI SEVANJA SEGRETIH TELES Sonce (na Zemlji: najbolje se prilega spekter sevaja črnega telesa s temp 5500 K; zunaj Zemljine atmosfere je spekter zelo podoben s. č. t. pri 6000 K). W žarnica (Tališče 3680 K, običajna delovna temp. 2800 3200 K) Halogenka (običajna delovna temp. 3000 - 3500 K => več UV!)

Planckov zakon za sevanje črnega telesa “kalkulator” sevalnih spektrov črnega telesa http: //csep 10. phys. utk. edu/guidry/java/planck. html

Navadna W žarnica (60 W, 230 V) “Black light” W žarnica ( 75 W, 230 V)

EMISIJSKI SPEKTRI POLPREVODNIKOV (LED) Spektri barvnih LED Fotoni energijski pasovi

rdeča LED rumena LED zelena LED modra LED

Kako spreminjati energijsko režo izbrane LED ? Če snov močno ohladimo, se ji prostornina zmanjša, atomi se pomaknejo bližje skupaj in to vpliva na premik energijskih pasov elektronov v snovi. n=4 n=3 n=2 n=1 a Enostaven primer: Delec v neskončni potencialni jami

575 nm 565 nm Spekter rumene LED pri sobni temperaturi Spekter rumene LED, ohlajene s tekočim dušikom Eg=Eg 0(1 -a. T) *Kittel, Introduction to solid state physics, John Wiley, 1967. str. 306, footn.

Primer vezave LED za poskus s tekočim dušikom rumene LED v tekoči dušik (77 K) pri sobni temp. (300 K)