Διάλεξη 11

BIO103 – Φυσική (Χειμερινό εξάμηνο 2020)

ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

(Κεφάλαια 30, Hewitt)(Κεφάλαιο 26, Freedman)

https://bio103-physics-uoc.weebly.com/

2

https://www.livescience.com/37206-atom-definition.html

3

Υψηλή ενεργειακή στάθμη

Πυρήνας

ΝετρόνιοΠρωτόνιο

ΗλεκτρόνιοΧαμηλή ενεργειακή στάθμη

4

ΕΝΕΡΓΕΙΑ

5

Επειδή υπάρχει ηλεκτρόνιο σε υψηλότερη ενεργειακή στάθμη, το άτομο είναι διεγερμένο

Το ηλεκτρόνιο παραμένει για απειροελάχιστο χρονικό διάστημα στην υψηλότερη στάθμη

6

Φωτόνιο συχνότητας f

Το ηλεκτρόνιο επανέρχεται στην αρχική ενεργειακή στάθμη του

Αρχή διατήρησης της ενέργειας, οδηγεί σε εκπομπή φωτονίου

𝐸 = ℎ × 𝑓

h=σταθερά του Planck

Άτομα οξυγόνου

▪ Λευκοπράσινο φως

Άτομα Αζώτου

▪ Μείγμα κόκκινου και ιώδους

Ιόντα Αζώτου

▪ Μείγμα μπλε και ιώδους

7

https://gr.pinterest.com/pin/417638565422476547/?lp=true

Κάθε στοιχείο όταν διεγερθεί εκπέμπει το δικό του χαρακτηριστικό σύνολο φωτεινών συχνοτήτων. Αυτό είναι το φάσμα εκπομπής

8

https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%A0%CF%81%CE%AF%CF%83%CE%BC%CE%B1_(%CE%BF%CF%80%CF%84%CE%B9%CE%BA%CE%AE)

Διασκεδασμός – Η εξάρτηση της ταχύτητας από τη συχνότητα

9

https://matyasmolnar.com/spectroscopy/

Φάσμα Εκπομπής

Φάσμα Απορρόφησης

10https://www.plutorules.com/page-111-space-rocks.html

Φάσμα εκπομπής

11

https://www.universetoday.com/105683/there-are-now-officially-over-1000-confirmed-exoplanets/

ΛΑΜΠΤΗΡΑΣ ΠΥΡΑΚΤΩΣΕΩΣ ΛΑΜΠΑ ΑΛΟΓΟΝΟΥ

12

https://www.independent.co.uk/news/science/old-fashioned-light-bulbs-could-be-set-for-comeback-after-light-recycling-breakthrough-a6806446.html

https://www.caliston.gr/fotismos/fotismos-eksoterikoy-xvroy/fwtistika-fthoriou/fwtistika-skafakia-fthoriou/fotistiko-fthoriou-t8-2x36w-120cm-anoixtoy-typoy-oem.html

Το φως που παράγεται λόγω υψηλής θερμοκρασίας▪ Μάτι κουζίνας▪ Λαμπτήρας▪ Αστέρι

Μορφή θερμικής ακτινοβολίας

Αύξηση της θερμότητας του σώματος οδηγεί σε εκπομπή ακτινοβολίας με μεγαλύτερη συχνότητα

13

ҧ𝑓 ~ 𝑇

Εμφανίζει γραμμές απορρόφησης▪ Γραμμές Fraunhofer

Περιβάλλεται από ψυχρότερα αέρια▪ Απορροφούν

Η ανάλυση των γραμμών αποκαλύπτει τη χημική σύσταση την ατμόσφαιρα κάθε πηγής

14

https://www.skyandtelescope.com/observing/stellar-spectral-types-03302016/

Το 1868 η φασματοσκοπική ανάλυση του ήλιου έδειξε την ύπαρξη ενός αγνώστου στοιχείου.

15https://physicsworld.com/a/battle-of-the-elements-heliums-crucial-role-in-physics/

16https://matyasmolnar.com/spectroscopy/

17

https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/ducks-in-disguise-or-how-stars-hide-their-true-colors/

18

ΦΩΣ συχνότητας f

19

Φωτόνιο συχνότητας f’

Το φαινόμενο κατά το οποίο υλικά εκπέμπουν φως μεγαλύτερου μήκους κύματος από το μήκος κύματος του φωτος με τα οποία διεγείρονται (λδιέγερσης < λφθορισμού)

20

Φωτόνιο συχνότητας f2

Φωτόνιο συχνότητας f1

Φωτόνιο συχνότητας f3

𝐸 = ℎ × 𝑓

Ε1 < Ε2 < Ε3

f1 < f2 < f3

λ1 > λ2 > λ3

21https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-981-10-8252-8_25

22

https://microbeonline.com/fluorescence-microscope-principle-types-applications/

23https://www.physikinstrumente.com/en/pi-blog/setting-up-and-adjusting-a-fluorescent-microscope-for-reliable-examination-results/

24

https://www.youtube.com/watch?v=L7ACivhHQeohttps://ikwilstickers.nl/?attachment_id=9425

25https://www.youtube.com/watch?v=5SzT9xsPI9o https://www.kathimerinifysiki.gr/

26

https://www.explorehuatulco.com/Tour/Details/2

https://paleo-energetique.org/en/paleoinventions/the-bioluminescent-light/

http://reefnation.com/glow-in-the-dark-underwater-bioluminescence/

https://www.foraday.it/en/project/bioluminescence-in-ischia/

https://www.infokids.gr/giati-fosforizoyn-oi-pygolampides/

https://www.ted.com/talks/edith_widder_the_weird_wonderful_world_of_bioluminescence

Φως λαμπτήρα

▪ Πολλές συχνότητες

▪ Τυχαίες κατευθύνσεις

▪ Διαφορετική φάση

27

https://www.independent.co.uk/news/science/old-fashioned-light-bulbs-could-be-set-for-comeback-after-light-recycling-breakthrough-a6806446.html

Πολυχρωματικό και Πολυφασικό

Μονοχρωματικό και Πολυφασικό

Μονοχρωματικό και Μονοφασικό

Το laser δεν είναι πηγή ενέργειας

Χαρακτηριστικά

▪ Μονοχρωματικό

▪ Σύμφωνο

▪ Πολωμένο

▪ Παράλληλο

▪ Υψηλή ενέργεια

28

https://ehs.oregonstate.edu/laser/training/how-laser-works

30

https://www.mssnitrogen.com/industries/laser-cutting

https://mimivanderhaven.com/businesses/northcoast-laser-cosmetics

https://www.photonics.com/Articles/Related_Photodetectors_in_Flow_Cytometers/ar64058https://gr.pinterest.com/pin/741405157384053817/?lp=true

https://seamusholden.wordpress.com/2012/10/16/pretty-photos-of-lasers/

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1129-z/figures/1