[February 10, 2010] FAFA20/15 Energi‐ och miljöfysik Lästips del 2 Kap 1
N
Läs igenom.
1‐1 Ljusets natur Våg‐partikeldualismen Ljus som en elektromagnetisk våg 1‐2 Intensitet N N N N 1‐3 Det elektromagnetiska spektrumet 1‐4 Temperaturstrålning Svartkroppsstrålare Plancks strålningslag V Läs igenom. Läs igenom. Notera ekvation 1.2, den använder vi hela tiden. Exempel 1.1 är grundläggande. Läs igenom. Ekvationerna 1.4, och 1.6 är grundläggande liksom Exempel 1‐2. Ekvation 1‐9 är grundläggande. Kom ihåg vad som menas med "intensitet". Här betyder det "effekt per areaenhet". På laborationen eller vid andra mätningar är det vanligt att vi "räknar" antalet fotoner per sekund vilket ofta (lite slarvigt) också ofta benämns "intensitet". Centralt. Om UV‐index är bra att känna till. N V V 1‐5 1‐6 V V V N N N N Läs igenom. Centralt. Centralt. Stanna inte för länge vid ekv. 1.11, fundera hellre på figur 1‐10. Centralt. Centralt. Ekvation 1.13 är grundläggande. Centralt. Läs igenom. Återkommer på laboration. Läs igenom. Återkommer på laboration. Läs igenom. Återkommer på laboration. Läs igenom. N N Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Läs igenom. Lambert‐Beers lag har stor praktisk betydelse. Svårt. Hoppa över. Läs igenom. Allmänbildning. Allmänbildning. Allmänbildning. Ö Allmänbildning. 1‐7 Ljus
Wiens förskjutningslag Stefan‐Boltzmanns lag Emissivitet Ljuskällor Glödlampor Gasurladdningslampor Ljusets växelverkan med materia Absorption Lambert‐Beers lag Fotosyntesen Klorofyll Elastisk spridning Solenergi Solfångare Bioenergi Integration och kombination av förnybara energikällor Solceller FAFA20/15: Energi‐ och miljöfysik, våren 2010 Nedan finns en lista på innehållet i del 2 av Energi‐ och miljöfysik. Vi har markerat varje avsnitt med antingen R (repetition), V (mycket viktigt och centralt), N (normalkurs) eller Ö (överkurs, läses med andra ord av er som har höga ambitioner och vill lyckas väl). Vi har också försökt att kortfattat kommentera avsnitten. Reistad / Stenström, Fysik, LTH 1 [February 10, 2010] Kap 2
2‐1 2‐2 2‐3 2‐4 Atomer
N
Läs igenom.
Kvantiserad materia Optiska spektra Vätes spektrum Rutherfords atommodell Bohrs atommodell En‐elektronsystem Kvantiserade energier Energinivådiagram Ö V V N N N V V Läs igenom. Notera speciellt Fig. 2‐5. Centralt. Notera speciellt ekv. 2.1. Grundläggande. Läs igenom. Grundläggande, men fördjupa er inte i ekvationerna. Centralt. Ekv. 2.25 är värd att notera. Exempel 2‐4 är bra. Centralt. Ekvation 2.26 är central och mest praktisk. Exempel 2‐5 är viktig. Centralt. Här finns det mesta vi behöver. Notera Z‐
beroendet i Rydbergs formel (ekv. 2.31). Förväxla inte Rydbergs konstant (R) med allmänna gaskonstanten (R). Exempel 2‐6 är bra. Egentligen grundläggande, men begreppsmässigt svårt. Ägna inte för mycket tid åt detta. Läs igenom. Kom dock ihåg vad som menas med emission, absorption och jonisation. Detta hoppar vi över. Hoppa över. Hoppa över. Hoppa över V N V V V Hoppa över. Viktigt. Bra för förståelsen. Grundläggande. Moseleys lag (ekv. 2.43) bör du förstå och kunna använda. Viktigt. Har många tekniska tillämpningar. Molekyler
N
Läs igenom.
Tvåatomiga molekyler Rotationsenergi Övergång till kvantmekaniken Vibrationsenergi Övergång till kvantmekanik Totala energin N N V N V N Läs igenom. Figur 3‐4 är värd att notera. Läs igenom. Ekv. 3.18 är central. Förstå figurerna 3‐11 & 3‐12.. Läs igenom. Ekv. 3.25 är central. Förstå figur 3‐14. Ekv. 3.28 ger en bra sammanfattning. Figur 3‐15 bör du förstå. Det kan vara svårt att följa med i ekvationerna. Kan du förstå kopplingen mellan figurerna 3‐16 och 3‐17 har du kommit mycket långt. Detta avsnitt brukar upplevas som svårt. Lägg inte för mycket tid här. Läs igenom För den mest intresserade. Detta skall alla begripa. Läs igenom om du är intresserad. Övergångar mellan kvantiserade energier V Partikelvågor. N 2‐5 Ljusets växelverkan med atomer 2‐6 Kvantmekaniken Kvanttal Det periodiska systemet Termvärden och bindningsnergi Rydbergatomer – kvantdefekt 2‐7 Röntgenstrålning Röntgenrör Bromsstrålning Karakteristisk strålning Röntgenspektroskopi Ö Kap 3
3‐1 3‐2 3‐3 3‐4 3‐5 Absorptionsspektra 3‐6 3‐7 3‐8 N Intensitet Boltzmanns fördelningslag Solljusets absorption Gaskorrelationsspektroskopi Ö Ö V Ö FAFA20/15: Energi‐ och miljöfysik, våren 2010 Reistad / Stenström, Fysik, LTH 2 [February 10, 2010] Kap 4
Jordens energibalans
N
Läs igenom
Klimatet Solen Solprocesser Solarkonstanten Kosmisk strålning Milankovitcheffekten Vulkanutbrott. Geo‐ och biosfären Växthuseffekten N N N V N V V V V 4‐2 Klimatmodeller Jorden i temperaturjämvikt utan atmosfär Maximal växthuseffekt Med ett IR‐fönster mot rymden N V Väder Grafisk lösning av ekvationssystemet Numerisk lösning av ekvationssystemet 4‐3 Klimatförändringar Den vita jorden Kärnvintern Solinfångningsvärlden Den kalla solen Global uppvärmning Återkoppling 4‐4 Gaia‐hypotesen Ö Ö Läs igenom Läs igenom. Läs igenom. Exempel 4‐1 är grundläggande. Läs igenom. Bör Du kunna redogöra för. Bör Du kunna redogöra för. Bör Du kunna redogöra för. Alla ska kunna redogöra för "växthuseffekten" och de mest viktiga växthusgaser. Läs igenom.Fig. 4‐20, 4‐22 och 4.23 bör du förstå. Detta ska alla kunna i alla detaljer. Ekv 4.5 är viktig. Fig. 4‐
25 är grundläggande. Detta ska alla kunna. Något svårt och räkningarna lämnas åt de mest ambitiösa. Vad som menas med ett IR‐fönster bör dock alla sätta sig in i, t.ex. genom att förstå figur 4‐31. Nu börjar det bli svårt, men desto roligare. För den mest intresserade Ö För den mest intresserade. N N N N N N N Ö Läs igenom Här diskuteras några mer eller mindre katastrofala scenarier. Hör givetvis till allmänbildningen. Strålning
N
Läs igenom.
Radioaktivitet Kärnornas uppbyggnad Kärnans storlek och densitet Den starka kraften och kärnans stabilitet. Kärnans massa och bindningsenergi Radioaktivt sönderfall Alfasönderfall Betasönderfall Negativs β‐sönderfall Positivt β‐sönderfall Elektroninfångning Gammasönderfall Aktivitet och sönderfall Sönderfallslagen Halveringstid Aktivitet Sönderfallsserier N V N N Läs igenom. Läs igenom. Ekv. 5.1 är viktig. Läs igenom. Läs igenom. V Centralt. V V V V V N V V V V V N Centralt. Centralt. Centralt. Centralt. Centralt. Läs igenom. Centralt. Centralt. Centralt. Ekv. 5.39 och 5.40 viktig. Centralt. Ekv. 5.40 viktig. Fig. 5‐9 ska du förstå. Centralt. Ekv. 5.44 är viktig. Läs igenom. 4‐1 V V Bör Du kunna redogöra för. En spännande tanke, … Kap 5
5‐1 5‐2 5‐3 5‐4 5‐5 Reistad / Stenström, Fysik, LTH FAFA20/15: Energi‐ och miljöfysik, våren 2010 3 [February 10, 2010] Kap 6
Joniserande strålning
N
Läs igenom.
N Läs igenom. N N V N N N N Läs igenom. Läs igenom. Alla ska förstå begreppen attenueringskoefficient och HVL. Läs igenom. Läs igenom. Läs igenom. Läs igenom. Kärnreaktioner
N
Läs igenom.
Kärnreaktioner Q‐värdet Fission Kärnkraftsreaktorer Reaktorns komponenter Reaktorns funktion Reaktoravfallet Fusion Fusionsprocesser i solen Artificiell fusion N V V V Ö Ö Ö V N Ö Läs igenom. Grundläggande. Centralt. Centralt. Allmänbildning. Allmänbildning Allmänbildning. Centralt. Läs igenom. Exempel 7‐3 är överkurs. Allmänbildning Biologiska effekter
N
Läs igenom.
Grundläggande storheter Absorberad dos Exponering Ekvivalent dos Effektiv dos Biologiska effekter på människa Akuta effekter Sena effekter Strålskydd och gränsvärden Radioaktivitet i omgivningen Medelsvenskens årliga stråldos Radioaktiva ämnen i berggrunden Radon Kosmisk strålning Datering och naturlig radioaktivitet Artificiell radioaktivitet V V V V V N Centralt Centralt. Centralt. Centralt. Centralt. Läs igenom. N N N N V Läs igenom. Läs igenom. Läs igenom. Läs igenom. Centralt. N Läs igenom. V N V Centralt. Läs igenom. Centralt. N Läs igenom. 6‐1 Joniserande strålnings växelverkan Alfapartiklars växelverkan Elektroners växelverkan Fotoners växelverkan Neutroners växelverkan 6‐2 Detektion av strålning Gasfyllda detektorer Halvledardetektorer Kap 7
7‐1 7‐2 7‐3 Kap 8
8‐1 8‐2 8‐3 8‐4 FAFA20/15: Energi‐ och miljöfysik, våren 2010 Reistad / Stenström, Fysik, LTH 4
