V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
2008 12:13:16]
. Objev X-záření, jeho vznik využití pro
diagnostiku podrobněji popsáno §3.htm 58) [15.10.
Jednotky energie, hmotnosti náboje atomové jaderné fyzice
Ve většině oblastí fyziky přírodovědy používá soustava jednotek SI, nichž základními
jednotkami jsou: metr [m] jako jednotka délky, sekunda [s] jako jednotka času kilogram [kg]
pro hmotnost; často jsou používány dekadické násobky centimetr gram atd.
q Gama záření
je "nejtvrdším" elektromagnetickým zářením nejkratších vlnových délkách (cca 10-10m kratších) a
nejvyšších frekvencích (cca 1020Hz vyšších). Energie
fotonů X-záření nejčastěji pohybuje rozmezí cca 1-200 keV.2 "Radioaktivita", část "Záření gama". Energie fotonů záření pohybuje širokém rozmezí, nejčastěji desítek keV do
několika MeV, při interakci částic vysokých energiích však vzniká záření mnohem vyšších energiích řádu GeV, v
kosmickém záření setkáváme energiemi 1020eV!
Poslední dva druhy krátkovlnného záření, gama, svými spektry (vlnovými délkami energiemi) částečně prolínají
a vyskytují zde někdy terminologické nejasnosti.2, část "Záření gama", terminologická dohoda
o členění krátkovlnného elektromagnetického záření podle jeho původu záření gama pochází jádra, záření z
ostatních oblastí atomu mimo jádro. Tyto alternativní jednotky jsou lépe "šité míru" zkoumaným jevům mikrosvětě, než jednotky
SI pocházející makroskopických jevů.2 "Rentgenová diagnostika".
Jednotka času sekunda ponechána, jednotka délky, metr centimetr, většinou rovněž
ponechána (samozřejmě použitím 10-xxcm); někdy používá jednotka angström: 1A° 10-10m 10-
8cm atomové fyzice typický rozměr atomu), nebo fermi: 1fm 10-15m 10-13cm (femtometr,
v jaderné fyzice charakteristický rozměr jádra).
Rovněž obvyklá jednotka hmotnosti, kilogram gram, pro atomovou jadernou fyziku
neprakticky veliká.10-19
J.cz/JadRadFyzika. Vzniká především při deexcitaci vzbuzených energetických
hladin atomových jádrech při radioaktivitě viz §1.
q Ultrafialové záření
(označuje zkratkou UV) navazuje hned (fialovým) viditelným světlem směrem kratším
vlnovým délkám, neboli vyšším frekvencím. Dále při anihilacích
částic antičásticemi (viz §1. jaderné fyzice, kde jsou vyšší energie
a energetické rozdíly, pak dekadické násobky kiloelenktronvolt (1keV=103eV),
megaelektronvolt (1MeV=106eV) gigaelektronvolt (1GeV=109eV).c2
ekvivalence
http://astronuklfyzika.
Jako jednotka energie atomové fyzice nepoužívá příliš velký 1Joule, nýbrž elektronvolt, což
je kinetická energie, kterou získá náboj jednoho elektronu elektrickém poli při urychlení
potenciálovým rozdílem jednoho voltu: 1eV 1,602. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika
pak diskrétní spektrum. atomové jaderné fyzice,
která zkoumá jevy malých prostorových měřítcích velmi malých hodnotách absolutní energie a
náboje, ustavily některé poněkud odlišné zvyklosti používaných jednotkách hmotnosti, energie
a náboje.
q Rentgenové záření,
označované též jako X-záření, ještě kratší vlnové délky vyšší frekvence) než záření. Dále jej emitují rozžhavená tělesa (zahřátá teplotu vyšší než cca 500°C) spojité
spektrum; pro nás jsou hlavním zdrojem světla především rozžhavené plyny povrchu Slunce. Vzniká deexcitací atomech při přeskoku elektronů vyšších
slupek nižší středních částech elektronového obalu, energie fotonů pohybuje rozmezí cca 4-100 eV. Základní jednotkou
práce energie joule [J], jednotkou elektrického náboje coulomb [C]. Vzniká buď při přeskocích elektronů mezi vnitřními
slupkami těžších atomů charakteristické X-záření, nebo jako brzdné záření rentgenkách při dopadu prudkém
zabrzdění elektronů, urychlených napětím řádově desítek kilovoltů, anodu.RNDr. zmíněném §1.2, část "Radioaktivita b
+
") jako brzdné záření při interakcích částic urychlených na
energie řádově MeV vyšší. Pod hmotností jaderné fyzice zpravidla rozumí klidová hmotnost částic a
je zvykem vyjadřovat energetických jednotkách základě Einsteinova vztahu m
