Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Πρώτη προσέγγιση στα φαινόμενα του μικρόκοσμου. Περιγραφή φαινομένων και πειραμάτων για το φως, τα ηλεκτρόνια, τα άτομα και τους κρυστάλλους. Πρώτη επαφή με όρους και έννοιες της Κβαντικής Φυσικής και της Κρυσταλλοδομής, των θεωρίων-θεμέλιο για την περιγραφή των φαινομένων του μικρόκοσμου.
Περιεχόμενο Μαθήματος
■ Στοιχεία της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας: Αξιώματα της ΕΘΣ. Συνέπειες. Μετασχηματισμοί Lorentz. Ισοδυναμία μάζας – ενέργειας. Σχετικιστική ενέργεια και ορμή.
■ Κβαντική φύση του φωτός: Θεωρία Planck για την ακτινοβολία του μέλανος σώματος. Φωτόνια. Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Φαινόμενο Compton. Δημιουργία ζεύγους.
■ Ατομική δομή: Ατομικά φάσματα. Σκέδαση Rutherford. Πυρηνικές διαστάσεις. Το μοντέλο των Rutherford – Bohr για το άτομο. Κίνηση του πυρήνα. Διέγερση και αποδιέγερση ατόμων.
■ Κυματική φύση των σωματιδίων: Υλοκύματα De Broglie. Κυματοσωματικός δυϊσμός και αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg. Εξίσωση Schrödinger και η σημασία της κυματοσυνάρτησης. Απλά δυναμικά. Σωμάτιο σε κιβώτιο. Φαινόμενο σήραγγας.
■ Άτομο υδρογόνου: Κβαντικοί αριθμοί στο άτομο του υδρογόνου. Στροφορμές και μαγνητικές ροπές.
■ Σπιν του ηλεκτρονίου: Πείραμα Stern-Gerlach. Μεταπτώσεις. Κανόνες επιλογής. Φαινόμενο Zeeman. Λεπτή υφή.
■ Πολυηλεκτρονικά άτομα: Απαγορευτική αρχή του Pauli. Περιοδικός πίνακας των στοιχείων. Ακτίνες Χ & ηλεκτρόνια Auger. Νόμος Moseley.
■ Μοριακή δομή: Μοριακοί ∆εσμοί. Μοριακά φάσματα.
■ Δομή των υλικών: Πλέγμα, συμμετρία, κυψελίδα, κρυσταλλογραφικά επίπεδα, κατασβέσεις, ομάδες συμμετρίας. Βασικοί τύποι κρυσταλλικών δομών.
■ Ακτίνες Χ: Παραγωγή ακτίνων Χ. Ερμηνεία του φάσματος ακτίνων Χ. Περίθλαση ακτίνων Χ. Οι κρύσταλλοι ως φράγματα περίθλασης. Νόμος Bragg. Συντελεστής απορρόφησης.
■ Σύνδεση ακτίνων X με κρυσταλλογραφικά δεδομένα: Σκέδαση από ηλεκτρόνιο, άτομο, κυψελίδα. Πειραματικές μέθοδοι και εφαρμογές τεχνικών ακτίνων Χ στην εξέταση της δομής των υλικών. Ποιοτική και ποσοτική ανάλυση. Αρχές προσδιορισμού κρυσταλλικών δομών.
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΦΥΣΙΚΗ, Α. BEISER, Γ. ∆ΑΡ∆ΑΝΟΣ - Κ. ∆ΑΡ∆ΑΝΟΣ Ο.Ε.
ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΦΥΣΙΚΗ, R. SERWAY, C. MOSES, C. MOYER, ΙΤΕ-ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚ∆ΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
Στοιχειώδης Κβαντική Φυσική του Στεφ. Τραχανά, Πανεπ. Εκδ. Κρήτης, Ηράκλειο 2012
Κβαντική Φυσική, Μαθήματα Φυσικής Πανεπιστημίου Berkeley, Τομ. 4 του E. H. Wichman, ΕΜΠ, Αθήνα 1979.
Lectures on Physics, Vol. III του R. Feynman, Addison-Wesley Pub. Co., 1965.
Εισαγωγή στην κρυσταλλοδομή,Κωνσταντίνος Καβούνης,σοφία A.E., 2008,ISBN 978-960-6706-14-1
Elements of X-Ray Diffraction,B.D. Cullity & S.R. Stock,Prentice Hall, Upper Saddle River (2001)
X-Ray Diffraction: A Practical Approach,C. Suryanarayana & M. Grant Norton,Plenum Press, New York (1998)