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.
Základní jednotkou
práce energie joule [J], jednotkou elektrického náboje coulomb [C]. zmíněném §1. jaderné fyzice, kde jsou vyšší energie
a energetické rozdíly, pak dekadické násobky kiloelenktronvolt (1keV=103eV),
megaelektronvolt (1MeV=106eV) gigaelektronvolt (1GeV=109eV). Objev X-záření, jeho vznik využití pro
diagnostiku podrobněji popsáno §3.2, část "Radioaktivita b
+
") jako brzdné záření při interakcích částic urychlených na
energie řádově MeV vyšší.c2
ekvivalence
http://astronuklfyzika. 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.
q Ultrafialové záření
(označuje zkratkou UV) navazuje hned (fialovým) viditelným světlem směrem kratším
vlnovým délkám, neboli vyšším frekvencím.
q Rentgenové záření,
označované též jako X-záření, ještě kratší vlnové délky vyšší frekvence) než záření.
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. Energie
fotonů X-záření nejčastěji pohybuje rozmezí cca 1-200 keV. 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. 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.RNDr. Vzniká deexcitací atomech při přeskoku elektronů vyšších
slupek nižší středních částech elektronového obalu, energie fotonů pohybuje rozmezí cca 4-100 eV.
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).10.
Rovněž obvyklá jednotka hmotnosti, kilogram gram, pro atomovou jadernou fyziku
neprakticky veliká. Pod hmotností jaderné fyzice zpravidla rozumí klidová hmotnost částic a
je zvykem vyjadřovat energetických jednotkách základě Einsteinova vztahu m. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika
pak diskrétní spektrum. Tyto alternativní jednotky jsou lépe "šité míru" zkoumaným jevům mikrosvětě, než jednotky
SI pocházející makroskopických jevů.cz/JadRadFyzika.
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. Dále při anihilacích
částic antičásticemi (viz §1.2, část "Záření gama", terminologická dohoda
o členění krátkovlnného elektromagnetického záření podle jeho původu záření gama pochází jádra, záření z
ostatních oblastí atomu mimo jádro.10-19
J. Vzniká především při deexcitaci vzbuzených energetických
hladin atomových jádrech při radioaktivitě viz §1.2 "Radioaktivita", část "Záření gama".2 "Rentgenová diagnostika".htm 58) [15. 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.
q Gama záření
je "nejtvrdším" elektromagnetickým zářením nejkratších vlnových délkách (cca 10-10m kratších) a
nejvyšších frekvencích (cca 1020Hz vyšších).2008 12:13:16]
