KOLOKVIJ VJEBE IZ FIZIKE

(: Marijan Puelji :)

VJEBA 1 VISKOZNOST KAPLJEVINA

Viskoznost je unutarnje trenje u tekuinama i plinovima to ga uzrokuju meumolekulske privlane sile. Eksperimentalno je utvrena da je sila koja djeluj izmeu dvaju slojeva u tekuini vea to je njihova dodirna povrina vea i ako se bre mijenja brzina u smjeru okomitom na smjer strujanja.

= () F Sila izmeu dva sloja ( Pa ) ( / ) X smjer promjene brzine kojeg smo oznaili kao dv/dx koeficijent viskoznosti kapljevine Poiseuillev zakon: = (1 2) ( Volumen koji protjee kroz cijev u vremenu t ) r- polumjer kapilare, l duljina kapilare, (p1 p2) razlika tlakova na krajevima kapilare

= 8 ! Turbulentno strujanje je nepravilno kruno gibanje gdje dolazi do mijeanja slojeva. Pojavljuje se u tekuinama i plinovima kada struje pored vrstih predmeta ili kad im brzina strujanja prijee odreenu granicu. Karakteristika ovog strujanja je da estice u tekuini ili plinu pored srednje brzine strujanja imaju i dodatnu brzinu koja je u djelomino u smjeru strujanja, a djelomice popreno na smjer strujanja. MJERENJA: Oatwaldovim viskozimetrom odredi

Raunski obraditi t1, t2 i t3

x = "#"$#$

Kroz uske cijevi (kapilare ) se kapljevine gibaju u slojevima. Vanjski sloj tee neposredno uz cijev i ima brzinu jednaku nula. Brzina u slojevima raste sa udaljenou od stjenke cijevi. Raspodjela brzine je parabolina i slojevi se gibaju razliitim brzinama zbog meusobnog trenja.

Sc = '()* +,*)#* - + (*+,0#0 - = '(0"0+,*"0#0 - + (0"*#*"0 1$+,0#02 ) Stokesov Zakon

Raunski obraditi t i d

=3 "$1 " 4 = $$ "$1" 45 Sv i S

VJEBA 2 GUSTOA I NAPETOST POVRINE

Gustoa tijela je omjer mase i

Gustoa nam govori koliko je masekaemo da je tijelo gue. Da bismo odredili gustou trebamo znati mau tijela i njegov volumen. SI jedinica za gustou je Gustoa nije nepromjenjiva karakteristika tvari. Ona ponajprije ovisi o temperaturi i to vrijedi za sve tvari u svim agregatnim stanjima. Gustoa tvari u plinovitom stanju ovisi i o tlaku. Gustoa se u pravilu smanjuje mehaniki sprijeeno, kod plinova e onda doi do poveanja tlaka, a kod vrstih tvari do naprezanja. Tekuine se ponaaju vrlo slino kao i vrste tvari, ali e one poeti isparavati prije nego doe do nekog zn Uzgon je sila koja djeluje na tijela uronjena u fluide, a nastaje zbog razlike u hidrostatskim tlakovima na gornjem i donjem dijelu tijela. Smjer uzgona je vertikalan prema gore ( suprotan od teine tijela ).

U-uzgon, -gustoa fluida,V Uzgon je jednak teini vode koja se istisne, i ovisi o volumenu uronjenog tijela, ali ne i o njegovom obliku.

GUSTOA I NAPETOST POVRINE

Gustoa tijela je omjer mase i volumena tog tijela.

=9:

Gustoa nam govori koliko je mase sadrano u jedinici volumena. to je ,asa vea kaemo da je tijelo gue. Da bismo odredili gustou trebamo znati mau tijela i

edinica za gustou je ;414 gustoa fluida,V-volumen uronjenog dijela tijela

Uzgon je jednak teini vode koja se istisne, i ovisi o volumenu uronjenog tijela, ali ne i

. to je ,asa vea kaemo da je tijelo gue. Da bismo odredili gustou trebamo znati mau tijela i

Gustoa nije nepromjenjiva karakteristika tvari. Ona ponajprije ovisi o temperaturi i to vrijedi za sve tvari u svim agregatnim stanjima. Gustoa tvari u plinovitom stanju ovisi

poveanjem temperature. Ako je irenje tvari mehaniki sprijeeno, kod plinova e onda doi do poveanja tlaka, a kod vrstih tvari do naprezanja. Tekuine se ponaaju vrlo slino kao i vrste tvari, ali e one

atnijeg poveanja volumena.

Uzgon je sila koja djeluje na tijela uronjena u fluide, a nastaje zbog razlike u hidrostatskim tlakovima na gornjem i donjem dijelu tijela. Smjer uzgona je vertikalan

Uzgon je jednak teini vode koja se istisne, i ovisi o volumenu uronjenog tijela, ali ne i

Tijelo uronjeno u tekuinu izgubi na teini onoliko koliko tei tim tijelom istisnuta tekuina Arhimedov zakon. F=mg-U MJERENJA Mohrova hidrostatska vaga: Odrediti gustou Raunski obraditi U1, U2 i U3 Odrediti gustou nepoznatih kapljevina prema gustou vode =1=2 = >$4>4 =1=2 = >1>2 > = >1 =1=2 Parcijalna derivacija S3

'()"(2G)=< 1$(@(BC))2 @D2E- Napetost povrine brojanje kapljica iz kapilare Raunski obraditi N1 i N2 Odrediti napetost povrine (H ) prema H2O H1H2 = >21>12 H2 = H1 >21>12 (>2 IJ !G4 JK5K;K ) Parcijalna derivacija 2

VJEBA 3 TOPLINSKI KAPACITET I VLANOST ZRAKA

Temperatura je mjera prosjene kinetike energije molekula nekog tijela, odnosno fizikalna veliina kojom se opisuje toplinsko stanje neke tvari. Toplina je oblik energije koji prelazi s jednog sistema ili njegovog dijela na drugi sistem ili njegov dio, a da pri tome nije potreban rad;prijenos se odvija iskljuivo zbog razlike temperature. Prijenos topline izmeu dvaju tijela u neposrednom dodiru razliitih temperature zove se voenje ili kondukcija topline Q=Ct Q=mcT Toplinski kapacitet je temperatura koju je potrebno dovesti nekom tijelu da mu se temperatura povisi za 1c. Toplinski kapacitet danog materijala je razmjeran masi (m) tijela: C=cm c- specigini toplinski kapacitet ( LM1$;41$) C- toplinski kapacitet (LM1$) Kada se dva tijela dodiruju, a razliitih su temperatura, dolazi do izmjene topline tako dugo dok im temperature ne postanu jednake. Tada toplina koju toplije tijelo preda jednaka je toplini koju hladnije tijelo primi. Ovo vrijedi uz pretpostavku da nema gubitka topline na okolinu. Qpredana=Qprimljena C(t1 t) = C`(t t1`) t1,t1-poetne temperature t ravnotena temperatura C,C- toplinski kapaciteti Jouleov zakon je fizikalni zakon koji pokazuje vezu izmeu topline koju stvara elektrina struja koja tee kroz provodnik. Koliina topline osloboena u provodniku kroz kojeg tee struja jednaka je kvadratu jakosti te struje, elektrinoj otpornosti otpornika i vremenu protjecanja struje. N = =O = OP Q = =O = OP = NR

MJERENJA Kalorimetrija

Odrediti mase posude, posude sa vodom i mijeala pomou primitivne vage Uronjeni dio termometra V(v.u.d.t.) ( oko 1,5 mL ) C(kalorimetra)=c(posude)+(m(posude)+m(mijeala))+c(termometar)+V(v.u.d.t) Odrediti U1 i U2, (U1+U2)/2 raunski obraditi ( ne treba obraivati U1 i U2 ) Odrediti I1 i I2, (I1+I2)/2 raunski obraditi ( ne treba obraivati I1 i I2 ) Odrediti t1 i t2, t raunski obraditi ( ne treba obraivati t1 i t2 ) C(posude) = 921 J/KgK , c (termometra ) = 1,93 J/KS<

T(;K UV!IWV) = =OX S(;K GIVK)(;K UV!IWK) (X !IUVV ) Parcijalno derivirat Sc Vlanost zraka Odrediti temperaturu suhog i mokrog termometra ( pretvoriti u K ). V = [` 0,65 ( a 9)( [ G5 G;G4 ) K = 217 VR ( KcG dWK ) = V[ ( V KI!WK, [ G5 cdG4,

e4 ) Raunski obraditi r. Tlak zraka kojeg mjerimo barometrom je zbroj parcijalnih tlakova pojedinih plinova koji sainjavaju atmosferu ( Daltonov zakon ). Dio od vodene pare je stvarni ili parcijalni tlak ( e ili ph2o ), a mjeri se u milibarima ) Tlak vodene pare se ne mjeri direktno ve se odreuje iz psihrometrijske formule. Psihrometar je instrument koji se sastoji od dva jednaka termometra. Jedan je suhi i mjeri temperaturu zraka, a drugi je mokri i on je omotan pamunom krpicom koja se uranja u destiliranu vodu. Voda s krpice ispara i on se hlade dok se ne uspostavi ravnotea. Relativna vlaga karakterizira stupanj zasienosti zraka. Odreuje se kao omjer tlaka pare i tlaka zasiene pare. Apsolutna vlaga zraka je masena koncentracija vodene pare u zraku ( g/m^3 ).

VJEBA 4 LOM SVJETLOSTI I OPTIKE LEE

Optika os je pravac koji spaja geometrijska sredita kugala kojima pripadaju granine sferne plohe lee. arite ili fokus je toka u kojoj se sijeku zrake svjetlosti koji padaju na konvergentnu leu paralelno s optikom osi. Kod divergentne lee se sijeku samo geometrijska produenja svjetlosnih zraka jer ih ona raspruje. arina duljina je udaljenost arita od lee, a tjeme lee je toka presjeka ruba lee i optike osi. Jakost lee je reciprona vrijednost arine duljine, a izraava se u dioptrijama ( dpt )

j = 1f Poveanje lee je omjer visine slike yi visine predmeta y.

= hh = jK

L1+ L1- Z Z b P P1 P1 QQQQQ.QQQQQQQQQQQQQQQQQQ. a Snellov zakon loma: sinsin = n2n1 Iz tog zakona se vidi da zraka svjetlosti pri prijelazu iz optiki rjeeg ( manji n ) u optiki gue sredstvo na granici sredstava lomi prema okomici. U obrnutom smjeru se lomi od okomice. Indeks loma je veliina koja pokazuje koliko je puta brzina svjetlosti u sredstvu manja od brzine svjetlosti u vakuumu. W = S!

Indeks loma nekog sredstva ovisi samo o brzini rasprostiranja

elektromagnetskog vala kroz to sredstvo.

Do potpune refleksije dolazi uvijek kada je kut upada vei od nekog kuta g za kojeg bi po Snellovom zakonu kut loma trebao biti 90. Taj kut zovemo granini kut totalne refleksije i za taj kut vrijedi zakon totalne refleksije: cIWop = W$W

L1 konvergentna lea koja stvara realnu sliku P1. Stavimo li izmeu L1 i P1 divergentnu leu L2 i dolazi do slabije konvergencije. Ako je konvergencija zraka u lei L1, prilino jaka, nastat e realna slika P1. Kaemo da je P1 virtualni predmet za divergentnu leu i on se nalazi iza lee L2 pa je u formuli negativan.

Staklena kocka str. 104, sl.12.5 Jednadba lee 1K + 1j = 1q = U a udaljenost predmeta od lee b udaljenost slike od lee f arina duljina j jakost lee MJERENJA Lom svjetlosti Raunski obraditi N1 je zadan, a n2 :

W = 'W$ cIWo r = s( cIWoSGcotW$ cIWo u).

Optike Lee Izraunati a i b i prema formuli p=b/a odrediti poveanje Odrediti i raunski obraditi f iz formule 1/f=1/a+1/b Odrediti j prema formuli j=1/f i parcijalno derivirati

w = sxyUyq z{ = sx 1q z{

Totalna refleksija

(sinx)=cosx (cosx)=-sinx

Metoda virtualnog predmeta Odrediti Z, Z i Ld ( divergentna lea ) Odrediti a=Z-Ld i b=Z- Ld Odrediti p prema formuli p=b/a Odrediti i raunski obraditi f prema formuli f=ab/a+b Odrediti raunski obraditi j prema formuli j=1/f *Slika koja nastaje prolaskom svjetlosti kroz konvergentnu leu mora biti umanjena Sustav lea Odrediti a i b i prema formuli f=ab/a+b izraunati i raunski obraditi f Odrediti i parcijalno derivirati j iz formule j=1/f F divergentne lee odrediti i parcijalno derivirati prema formuli

q| = q}z~q} q~ q = 1U (U UV JK5KWG ) z = s(yq5yqc za) = s( q;(q; qc) z)

Jakost divergentne lee perma formuli jk=1/fk i parcijalno derivirati

w| = s(yU|yq| z) = s( 1q| z~)

VJEBA 5 MIKROSKOP

Mo razluivanja je najmanji razmak dmin dvaju detalja na predmetu ije se slike jo mogu razlikovati. Otvorni kut objektiva ine zrake povuene iz arita F na rubove objektiva. Numerika apertura je mjera za sposobnost razluivanja mikroskopa, odnosno umnoak indeksa loma imerzijskog sredstva i sinusa polovice otvornog kuta. K = WcIWo Za odreenu vrijednost objektiva i okulara vrijednost jednog dijela okularnog mikrometra zovemo mikrometarskom vrijednosti te skale. Ili Mikrometarska vrijednost je vrijednost 1 dijela skale okularnog mikrometra za odreenu kombinaciju objektiva i okulara. ( d=a/b*10m) Pravu veliinu predmeta odreujemo okularnim mikrometrom kojeg najprije badarimo objektnim mikrometrom i odredimo koliko dijelova objektnom mikrometra odgovara dijelovima 1 okularnog mikrometra

OK

F1

r s

Ob

F2

F

1 S r

S R

Osnovni dijelovi mikroskopa su:

a - podloga b - nepomini dio stalka c - pomini dio stalka d - tubus d1 - prostor za prizmu e - stoli f - "revolver" za objektive g - objektiv h - okular i - veliki ili makrometarski vijak j - mali ili mikrometarski vijak k - zrcalo (ili drugi izvor svjetla) l - ABBE-ov kondenzor m - vijak za vertikalno pomicanje kondenzora n - iris-zaslon o - okvir za filtere p - vijak za horizontalno pomicanje kondenzora

Mikroskop se u naelu sastoji od dviju lea sabiraa. Jedna Ob, dolazi blie predmetu i zove se objektiv, a druga Ok, dolazi pred oko i zove se okular mikroskopa. Objektiv ima malu arinu duljinu. Udaljenost svijetlog predmeta rs od objektiva mora biti vea od arine duljine, a manja od dvostruke arine duljine objektiva, kako bi s druge strane objektiva nastala realna, obrnuta i poveana slika SR predmeta. Ako podesimo da ta slika pada izmeu arita i same lee okulara, onda e na taj nain objektiv djelovati poput lupe i nae oko e vidjet virtualnu i poveanu sliku SR, koja je prema predmetu obrnuta.

MJERANJA

Apertura i mo razluivanja

Odredimo x ( broj kockica na mmpapiru) i d( visina kockice) i raunski obradimo x i d. Odrediti prema formuli:

4o = ~25~ o = KS4 ( 25- , (KS4) = 11 + Parcijalno derivirati i izraunati a iz formule:

K = cIWo ( d K5 ) Odrediti dmin i parcijalno derivirati

59r = 2cIWo ( JK o dJVI 0,5 ) 2K Mikrometarska vrijednost okularne skale

Odrediti broj dijelova objektne i okularne skale koji se preklapaju :

5 = jGU 5IUV G!K GjUV;WVjGU 5IUV G!K G;d KWV 10 Raunski obraditi d

Promjer ice i kose

Odrediti N1 i N2, te ih raunski obraditi Odrediti njihov stvarni promjer prema formuli:

$/ = 5~ $/ Parcijalno derivirati D

Prolazak zrake svjetlosti kroz optiki sustav mikroskopa:

Objektiv Okular

Fobj fobj foku fokul

VJEBA 6 SVIJETLOST

Val je pojava prenoenja titraja u elektromagnetskom sredstvu sa jednog mjesta na ostale estice tog sredstva. Ili Val je poremeaj koje se iri prostorom pri emu se obino prenosi energija. Valna duljina je duljina koju val prijee u vremenu jednakom jednom periodu oscilacija ili udaljenost izmeu najbliih toaka koje imaju istu fazu. ( =vT ) Longitudinalni val nastaje kada estice elastinog sredstva titraju u smjeru irenja vala, transverzalni val nastaje ako estice titraju okomito na smjer irenja vala. Brzina irenja vala je brzina kojom se energija titranja prenosi na neko sredstvo. Pojavu da svjetlost jednog izvora utjee na svjetlost drugog izvora zovemo interferencija svjetlosti. Nastaje ako se nekim sredstvom ire dva ili vie valova. Ako monokromatska svjetlost padne na optiku reetku, tada svaka od njezinih provodnih mjesta postaje izvor novog elementarnog vala svjetlosti. Meu tim valovima dolazi do interferencije. Oni e se pojaavati ako razlika u fazi izmeu njih bude jednaka cijelom broju valnih duljina te svijetlosti. Pojaanje e za odreenu valnu duljinu nastupiti samo u odreenim smjerovima. Bit e to u prvobitnom smjeru zraka svjetlosti 0 i u smjerovima koji su od smjera upadne zrake svjetlosti otklonjeni za neki kut . U smjeru prema 0 dobijemo ogibni maksimum nultog reda. Ako je pojaanje valova nastalu izmeu kojih je razlika hoda jedna duljina vala svjetlosti, dobit emo ogibni maksimum prvog reda, a ako je razlika u n-valnih duljina, dobit emo ogibni maksimum n-tog reda. Destruktivna interferencija je kada se valovi ponitavaju tj. Kada je razlika u hodu n/2 i amplituda se smanjuje ili je jednaka 0.

A B C 1 0 1 0 = 5cIW I I W = 5cIWr Period je fizikalna veliina kojom se iskazuje trajanje jednog ciklusa periodine promjene Pojavu zalaenja svjetlosti iza prepreke zovemo ogib ili difrakcija svjetlosti. MJERENJA Ogib svjetlosti Za dva razliita filtra odrediti D1, D2 i irinu pukotine izvore a, te ih sve raunski obraditi. Odrediti i parcijalno derivirat valnu duljinu prema formuli:

$/ = 5K$/ Spektrometar s prizmom Iz poloaja na skali za 7 razliitih filtara odrediti valnu duljinu pomou badarne krivulje. Odrediti E: [ = ! = S ( = 6.626101

Bijela svjetlost kroz optike filtre ( Izvor 2 ) BOJA FILTERA OPAENE BOJE Crvena Crv,naran Zelena Zelena Ljubiasta Crv,zel,plav,ljub uta Crv,naran,uta,zel Plava Zel,plav,ljub, Optiki filtar proputa odreene valne duljine svjetlosti, zbog ovisnosti emisijskog i apsorpcijskog spektra o elektronskoj strukturi atoma. Molekula ili atom ih mogu primiti ili dati samo odreenoj koliini energije koja je viekratnik najmanjeg kvanta zraenja koji je dan planckovom jednadbom. Energiju koju elektron emitira kad prelazi iz vieg u nie energetsko stanje vidimo kao svjetlost. Promjer estice i ogib svjetlosti Odrediti L i d i izraunati a iz formule:

K = 2.44 5 ( = 632.8 W ) Raunski obraditi a bez parcijalne derivacije.

VJEBA 7 ELEKTRINI STRUJNI KRUGOVI

Ohmov zakon nam daje vezu izmeu napona U na krajevima kruga i jakosti struje I koja tee tim dijelom kruga i veliine njegova elektrinog otpora. ( R=U/I ) Kirchhoffova pravila:

1.) Zbroj struja koje ulaze u jednu toku grananja jednak je zbroju struja koje izlaze iz te toke I1+I2+I3=I4+I5

2.) U svakom strujnom krugu zbroj elektromotornih sila izvora struje jednak je zbroju svih padova napona koji se prema Ohmovom zakonu javljaju na pojedinim otporima vezanim u tom krugu. E1+E2+E3+QEn=R1I1+R2I2+R3I3*Q.RnIn

Ampermetar je ureaj za mjerenje jakosti struje i on se uvijek ukljuuje u seriju. Voltmetar je ureaj za mjerenje napona i on se uvijek ukljuuje paralelno u strujni krug. ant je otpor koji koristimo kada elimo promijeniti mjerno podruje instrumenta ako je jakost struje ili napona vea od maksimalne vrijednosti koju galvanometar moe primiti. Ampermetar zatiujemo paralelno vezanim otpornikom, a voltmetar u seriju vezanim otpornikom ( ant ). Elektrina struja je tijek elektrinog naboja tj. Usmjereno gibanje njegovih nosilaca. Moe biti izmjenina ili istosmjerna. Unutarnji otpor ampermetra mora bit to manji( zbog toga jer se prikljuuje u strujni krug u seriju), a unutarnji otpor voltmetra mora biti to vei( zbog toga jer se u strujni krug ukljuuje u paralelu). SERIJSKI SPOJ Uuk=U1+U2 PARELELNI SPOJ Uuk=U1=U2 MJERENJA Odrediti otpor iz izraunate jakosti i napona R= U/I Ukupni otpor R=R1 + R2 = (U1+U2)/I Otpor serijski spojene arulje R1=U1/I Otpor paralelno spojenih arulja R=R1R2/(R1+R2) Otpor jedne arulje Rn=Un/I U paralelnom spoju otpor je reciproan vrijednosti ukupnog otpora jednakog zbroju recipronih vrijednosti pojedinanog otpora. ( 1/R=1/R1+1/R2=R1R2/(R1+R2)

VJEBA 8 I-V I WHEATSTONEOVA METODA

Uz konstantnu temperaturu otpor vodia razmjeran je njegovoj duljini l, a obrnuto razmjeran povrini njegovog presjeka S.

P = ( ) Konstanta proporcionalnosti ovisi o tvari od koje je vodi nainjen i zove se elektrina otpornost. Reciprona vrijednost elektrine otpornosti je elektrina provodnost.

= 1 (1$1$ I I 1$) Reciprona vrijednost elektrinog otpora je elektrina vodljivost, a jedinica je siemens ( S )

= 1P (1 = 11$ ) I-V Metodom moemo izraunati otpor nekog vodia tako da voltmetrom izmjerimo napon U na krajevima vodia, a ampermetrom jakost elektrine struje I koja tee tim vodiem. Otpor vodia izmjerimo pomou Ohmovog zakona i to se zove indirektan nain mjerenja otpora. V R

A Ro P

120V

Wheatstoneov most D R Ro G X L-x Wheatstoneov most treba biti u ravnotei tj. Da kazaljka galvanometra ne

pokazuje otklon( i ne smije tei struja). Takve metode mjerenja zovu se nul-metode jer je u asu mjerenja otklon kazaljke instrumenta nula.

MJERENJA I-V Metoda Odrediti poloaj klizaa (l) i napon U i grafiki prikazati njihovu ovisnost (x-l,y-U) Odrediti U i I te iz njih prema formuli R=U/I izraunati R i raunski ga obraditi. Wheatstoneova metoda Izabrati 1 Ro i jednu duljinu ice Poloaj klizaa sa tonou od 1mm Odrediti promjer ice D1 i D2 Izraunati L-x ( ukupna duina je 1m ) Sve ih raunski obraditi Odrediti elektrini otpor ianog otpornika i parcijalno derivirati

P = P ~( ) Odrediti vodljivost i parcijalno derivirati

~ = 1P Odrediti elektrinu otpornost i parcijalno derivirati

= P54 Odrediti elektrinu provodnost i parcijalno derivirati

= 1~

VJEBA 9 -ZRAENJE I APSORPCIJA SVJETLOSTI

Zakon radioaktivnog raspada: = V1# I I = V1 No broj poetnih jezgara ili broj elektrona koji su uli u materiju N brij preostalih jezgara ili broj elektrona nakon prolaska kroz materiju konstanta radioaktivnog raspada ili linearni koeficijent apsorpcije t vrijeme ili x debljina materije Aktivnost je broj raspada u jedinici vremena tj. Brzina radioaktivnog raspada. Aktivnost je veliina koja ukazuje kolikom se brzinom neka radioaktivna tvar raspada. to je aktivnost vea, brzina raspadanja jezgri je vea. Aktivnost se smanjuje vremenom. Najvea je na poetku i eksponencijalno se smanjuje.( Bq ili c1 ) = V1# Vrijeme poluraspada je vrijeme potrebno da se raspadne polovica poetnog broja jezgara.

R = W2

raspad 11 + o

Raspada se na novi kemijski element i na alfa esticu ( He jezgra )

+ raspad + V + !$1$

1 proton u jezgri se pretvara u neutron, a iz jezgre izlaze pozitron i neutriono

- raspad + V1 + !~1$$

1 neutron se pretvori u proton, a iz jezgre izlaze jedan elektron i antineutrino

- raspad + q

Pri ovom raspadu se jezgra vraa iz pobuenog u osnovno stanje i emitira se -zraenje

B

R

O

J

R

A

S

P

A

D

A

Emaks

Najvjerojatniji raspad su u onima gdje elektroni odnose oko 1/3 maksimalne

energije.

Maksimalni doseg je debljina apsorbera do koje moe doprijeti neka beta estica tj. Najvea dubina do koje mogu doprijeti. Da bi se odredila maksimalna energija beta estica, mora se nai doseg estica najveih energija. Velika je vjerojatnost da one nee biti otklonjene s pravocrtne putanje i da e , poto izgube svoju kinetiku energiju doprijeti do najvee dubine koje se oznaava kao maksimalni doseg ( D ). Zaustavljanjem brzih elektrona u apsorberu nastaje vrlo prodorno zakono zraenje, koje je analogno rendgenskom zraenju. Pri prolazu svjetlosti kroz tvari nastaje pojava apsorpcije. Faktor transmisije je veliina kojom kvantitativno iskazujemo propustljivost, a definira se kao omjer toka svjetlosti ( ) koja je prola kroz otopinu i omjer toka svjetlosti ( o) koja je ula u otopinu.

R = Faktor transmisije nije razmjeran koncentraciji, pa se zato uvodi veliina apsorbancije A, koja je razmjerna koncentraciji:

= G4 1R = log Za apsorpciju monokromatske svjetlosti u nekoj otopini vrijedi Beer-Lambertov zakon. = V1 tok prolazne svjetlosti o tok ulazne svjetlosti C koncentracija otopine d debljina sloja otopine kroz koju je prola svjetlost k koeficijent apsorpcije, veliina karakteristina za tvar koja apsorbira svjetlost

R = = V1 Prema formuli apsorbancije A = k c d loge = k` c d gdje je k` nova konstanta razmjernosti dekadski koeficijent apsorpcije. Za gornju relaciju vrijedi i ako svjetlost nije strogo monokromatska, ali je ipak nekog ueg spektralnog podruja. Zato se uvijek primjenjuju optiki filtri razmjerno uskog spektralnog podruja propustljivosti. Fotoelektrini efekt je pojava da se s povrine metala izbijaju elektroni kada se ta povrina obasja svjetlou odreene valne duljine. Fotoelektrini efekt se ne odvija za bilo koju valnu duljinu, odnosno frekvenciju, negoo samo kada je metal obasjan svjetlou koja ima valnu duljinu manju od granine valne duljine, odnosno frekvenciju veu od granine frekvencije. Vrijednost granine valne duljine, odnosno

granine frekvencije ovisi o vrsti metala. Valna duljina svjetlosti i frekvencije povezani su jednadbom za brzinu vala: S = q Fotoelektrini efekt se ne moe objasniti valnim svojstvima svjetlosti. Einsteinovo objanjenje fotoelektrinog efekta On uzima da je svjetlost roj estica koje su dobile naziv fotoni. Fotoni su estice bez mase, brzina im je jednaka brzini svjetlosti u vakuumu i njihova energija je proporcionalna s frekvencijom svjetlosti ( radi se zapravo o kvantu energije ). [z = q [z = + [ = qp MJERENJA Zbog kozmikog zraenja i slabe aktivnosti materijala od kojeg je nainjen broja, on mjeri otkucaje i bez prisutnosti nekog radioaktivnog preparata. To se zove osnovno zraenje. Zbog toga je broja u olovnom titu, ali se ipak ne moe potpuno ukloniti, ve ga treba odbiti od mjerenja. U GM-brojau zbog oslabljenog elektrinog polja uz anodu u brojaa ne moe neko vrijeme nastati sekundarna ionizacija. Elektrini impulsi koji izazove primarna ionizacija u brojau nisu dovoljno veliki da bi ih elektroniki ureaj mogao registrirati. Za to mrtvo vrijeme broja je neosjetljiv na radioaktivno zraenje. Beta zraenje Izmjerimo broj otkucaja i podijelimo sa n-minuta i oduzmemo osnovno zraenje (b). Kod crtanja grafa maksimalnog dosega na x-os ide debljina apsorbera 5/4S1$, a na y-os uestalost otkucaja (W j)IW1$.

[9/V = 1.92sx 4S1{ + 0.22( 4S1)

Kolorimetrija

Odrediti A i c(g/d1$)

VJEBA 10 OSCILOSKOP

Trenutna vrijednost napona je vrijednost napona u nekom trenutku t, a maksimalna vrijednost je najvea vrijednost koju napon moe poprimiti prilikom jednog perioda. Efektivna vrijednost je ona vrijednost koju mora imati izmjenian napon da bi postigao isti toplinski uinak kao istosmjerni napon. Dijelovi osciloskopa: katodna cijev ( sastoji se od elektronskog topa, 2 para otklonskih ploica i zaslona koji s unutarnje strane ima sloj fluorescentne tvari ) i elektronskog sklopa koji upravlja radom katodne cijevi. Otklonske ploe slue da otklanjaju snop elektrona da svi ne bi pali u istu toku na zaslonu. Da bi se snop otklonio, na ploicama mora biti napon. Na horizontalni par se dovodi napon koji elimo ispitati a na vertikalni ide pilast izmjenian napon. Za poluvalno ispravljanje koristi se dioda, a za punovalno Graetzov spoj.

=9 = =z2 Izmjenini napon j napon koji je mijenja s vremenom kao funkcija sinus. =() = =cIW Uo je amplituda, a je kruna frekvencija To je period i oitava se na x-osi slike ( s ). Y-os je napon, a X-os vrijeme. Katodni osciloskop je ureaj pomou kojeg moemo promatrati vremensku ovisnost brzih periodinih promjena napona, odnosno svakog signala koji se moe svesti na promjenu elektrinog napona, o vremenu. Radi na principu otklona elektrona pod utjecajem elektrinog ili magnetnog polja ili obiju istodobno.

*U svim zadacima pod raunski obraditi se misli na izraunati ~ , ( ~ ), ( ~ ) I i prikazati zavrni rezultat = (~ )