*** Fysikuppgiftstråden [För de som inte vill skapa en egen tråd] ***

Elektronens tillstånd karaktäriseras av kvanttal. Huvudkvanttalet n, kvanttalet l som är kopplat till banrörelsemängdsmomentets magnitud, ml som är kopplat till banrörelsemängdsmomentets storlek i en given riktning och spinnkvanttalet ms som ger spinnrörelsemängdmomentets storlek i en given riktning (spinnets magnitud är konstant för en elektron). Man kan visa att följande villkor på de olika kvanttalen gäller n = 1, 2, 3, ...; l = 0, 1, 2, ..., n-1; ml=-l, -l+1, ..., l-1, l; ms = -1/2, 1/2.

Skriv ett elektrontillstånd på formen (n,l,ml,ms). För olika n har vi då följande tillstånd

n = 1: (1,0,0,1/2), (1,0,0,-1/2)
n = 2: (2,0,0,1/2), (2,0,0,-1/2),(2,1,-1,1/2),(2,1,0,1/2),(2,1,1,1/2),(2,1,-1,-1/2),(2,1,0,-1/2),(2,1,1,-1/2)
n = 3: (3,0,0,1/2), (3,0,0,-1/2),(3,1,-1,1/2),(3,1,0,1/2),(3,1,1,1/2),(3,1,-1,-1/2),(3,1,0,-1/2),(3,1,1,-1/2),(3,2,-2,1/2),(3,2,-1,1/2),(3,2,0,1/2),(3,2,1,1/2),(3,2,2,1/2),(3,2,-2,-1/2),(3,2,-1,-1/2),(3,2,0,-1/2),(3,2,1,-1/2),(3,2,2,-1/2)
...

Antalet tillstånd blir alltså 2, 8, 18. Man kan nu räkna lite mer detaljerat. För ett givet n har du n-1 olika l och för varje sådant l har du 2(2l+1) olika ml och ms. Antalet nivåer för ett givet n är alltså summan av 2(2l+1) från l=0 till l=n-1. Summan blir

2n + 4n(n-1)/2 = 2n + 2n² - 2n = 2n².

Antalet elektroner som får plats i de olika skalen är alltså

n = 1: 2
n = 2: 8
n = 3: 18
n = 4: 32
n = 5: 50
n = 6: 72
n = 7: 98

I Wolfram är skalen 1 till 4 helt fyllda medan vi har 12 elektroner i skal 5 och 2 elektroner i skal 6. Vill du ha ytterligare detaljer så kan man säga att i 5:e skalet så har du två elektroner med l = 0 som kallas s-elektroner, 6 elektroner med l = 1 som kallas p-elektroner och 4 elektroner med l = 2 som kallas d-elektroner. Elektroner med l = 3 kallas f-elektroner. Elektronkonfigurationen för Wolfram skulle skrivas som

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d^104s²4p⁶4d^104f^145s²5p⁶5d⁴6s²

där första siffran anger skalet n, andra anger l och den upphöjda siffran hur många elektroner vi har med dessa n och l.

Att det sjätte skalet börjar fyllas innan det skalet med lägre n är helt fyllt är typiskt för de s.k. övergångsmetallerna till vilka Wolfram hör. Man säger att de har delvis fyllda inre skal - 5d-elektronerna ligger innanför 6s-elektronerna men trots detta överlappar dessa elektrontillstånd varandra energimässigt. Detta leder bland annat till att atomerna med störst magnetiskt moment hittas bland övergångsmetallerna (och de sällsynta jordartsmetallerna) eftersom endast delvis fyllda skal har ett nettomoment. Ferromagneterna hittas exempelvis i dessa grupper.

Wf står för fotonernas energi, kan lika gärna skrivas W, Wali, Wmona.

Du vet att allting som emitteras är ljus, uppgiften ger oss att detta ljus har en viss våglängd. All effekt (W eller J/s) består av detta ljuset. Om du tar reda på hur stor energi varje foton har vid denna våglängd kan du enkelt räkna ut hur många som emitteras per sekund då lampans effekt är känd.

Tänk;
Hur många kakdelar har vi om kakan är uppdelad i 1/4 delar?

Hmm... 5W = 5J/s = hc/lambda. Lös för s? Alltså, s = 5λ/(hc), med värden för λ,c,h givna. Ger rätt resultat men verkar... fucked up. (otroligt hur gymnasiefysik kan vara så mycket svårare än högskolematte )

What about den smarriga kakan?

Det där är inkorrekt. Jag skulle hellre skriva det som

P = Wf*n där P är effekten och n är antalet fotoner/s.

Detta ger

P/Wf = n.

Samma princip med chokladkakan

Kaka = (1/4)*n
Kaka/(1/4) = n
--> = 4st kakdelar

Vad skulle energin vara värd om man helt kunde omvandla något vanligt ämne såsom bergarter på 5 kg till nyttig energi och dagens elpris är på 1 kr / kWh?

Ni får gärna börja med att peka mig i rätt riktning så får vi se om jag själv lyckas klura ut svaret.

Jaha det fanns en sån ekvation också. Tack


Ännu en:

Ett föremål med höjden 2cm avbildas på en skärm med en tunn, positiv lins som har brännvidden 10cm. Bilden på skärmen har höjden 6cm. Bestäm föremålsavståndet och bildavståndet. (Svar: 13 resp 40cm)

Right, så, hur göra? Ska man krångla med trig eller finns det nån bekvämare "metod"?

Har problem med en uppgift som lyder så här:

En 82kg tung person flyr från ett brinnande hus genom att hoppa från ett fönset 25 meter ovan ett utspännt fångnät. Antag att luftmotståndskraften som verkar på personen är 100 N. Med vilken hastighet slår personen i nätet?

Jag börjar med att ta ut kraften för faller för att på så sätt få ut accelrationen.
F=82*9,81
82*9,81-100=700 N=82a
700/82= 8,5 m/s^2

25= V * t
V= 8,5t

25=8,5t^2
t= 1,7
V=8,5*1,7= 14,5 m/s^2

Har tagit mig friheten att avrunda lite här men jag är oavsett långt från svaret. Han ska landa med en hastighet av 21 m/s, någon med tips? Vore extremt hjälpsamt!

Det fetstilta skall väl vara 25=8,5t²/2 istället då uttrycket är

s = v₀t + at²/2.

Det fetstilta skall väl vara 25=8,5t²/2 istället då uttrycket är

s = v₀t + at²/2.

Dock får jag fortfarande ut fel svar då mitt nya är runt 29 m/s² och i facit står det 21 m/s². Något mer fel jag kan ha gjort?