Ezt a bejegyzést már legalább egy éve írom. A pályaválasztásról és a Franck-Hertz kísérletről szól. Nemrégiben megismertem egy számomra új szót: fricska. Nem annyira értettem, hogy mit jelent ez a szó a gyakorlatban, míg véletlenül le nem töröltem a több hónapja gyűjtött anyagokat ehhez a blogbejegyzéshez. Úgyhogy ilyen értelemben rövidebb lesz, mint szerettem volna, sőt drámaibb is, majd meglátjátok miért. Remélem így is tetszeni fog. Most is elég sok alap fogalom lesz, ha azok esetleg untatnak téged, akkor olvasd el csak a kísérlet részt, vagy egyből a pályaválasztós részt.
Alapfogalmak:
Atomfizika: Az atomfizika a fizika egyik alapvető ága, amely az anyag atomos szerkezetével, annak törvényszerűségeivel, a makroszkopikus anyagjellemzők mikroszkopikus magyarázataival foglalkozik.
Az atomfizika szoros kapcsolatban áll többek között a kémiával, az anyagtudománnyal, a szilárdtestfizikával, elméleteit a kvantummechanika posztulátumaira alapozza. Elméletei, illetve kísérleti módszerei összefüggnek a molekulafizikáéival. Az atomfizika továbbá kapcsolatban áll az optikával, mivel egyrészt magyarázza annak sok fontos alapjelenségét, továbbá az optika fontos kísérleti eszközöket biztosít az anyag szerkezetének megismerésére.
Legismertebb művelői közé tartozik Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, Born, Fermi, illetve Hartree. A 20. század kiemelkedő magyar atomfizikusai például Kovács István és Bay Zoltán.
Kvantumfizika: A kvantum latin szó (quantum, jelentése mennyiség). A legáltalánosabban véve valami mérhetőnek az alapvető egysége.A kvantum a fizikában a legkisebb adag, amivel egy mérhető mennyiség növelhető. Az energia kvantuma például a foton, egy adott frekvenciájú hullámszerű csomag. A kvantummechanika a 20. század elején azon az alapvető feltevésen jött létre, hogy az elektromágneses sugárzás ilyen csomagokban érkezik.
J.J. Thomson atommodell: A Thomson-féle atommodell vagy más néven mazsoláskalács-modell, mazsoláspuding-modell (angolul: plum pudding model) egy olyan atommodell, amely szerint az atomban egyenletesen oszlik el a tömeg nagyobb, pozitív töltésű része, és abban mozognak a kis tömegű elektronok. A modellt 1904-ben Joseph John Thomson fejlesztette ki.
Alapállapotban az elektronok úgy oszlanak el, hogy a helyzeti energiájuk minimális legyen. Ha megzavarják az elektronokat, akkor rezegni kezdenek. Thomson kísérleteket végzett röntgensugárzással, és eredmények azt mutatták, hogy az elektronok száma nagyjából a tömegszámmal egyezik.
Thomson atommodelljét Lénárd Fülöp magyar származású német fizikus cáfolta meg, aki elektronokkal bombázott egy fémfóliát (Lénárd-ablak), amin az elektronok eltérülés nélkül haladtak át — tehát az atom nem lehet tömör.
A modellt Ernest Rutherford aranyfólián végzett szórási kísérlete döntötte meg, ami kimutatta, hogy az atom tömegének nagy része koncentráltan, kis térfogatban helyezkedik el. Ezt hívjuk ma atommagnak.
Rutherford-féle atommodell: Rutherford-kísérlet vagy Geiger–Marsden-kísérlet Ernest Rutherford vezetése alatt Manchesteri Egyetemen 1909 és 1911 között Hans Geiger és Ernest Marsden által elvégzett, az anyag szerkezetének felderítésére szolgáló szóráskísérletek elnevezése. A kísérletekben α-részecskékkel (hélium atommagokkal) bombáztak vékony aranylemezt.
Ha az atom belsejében az anyag többé-kevésbé egyenletesen oszlana el, ahogy J. J. Thomson atommodelljében, az úgynevezett mazsolás puding modellben leírta, akkor az α-részecskék eltérülés nélkül lassulva haladnának keresztül a lemezen, hasonlóan, mint a puskagolyó a vízben. A kísérletek eredménye szerint azonban, bár az α-részecskék többsége (miközben energiájuk egy részét elveszítették) valóban egyenesen haladt át a lemezen, néhányuk iránya jelentősen megváltozott.
Bohr-modell: A Rutherford-féle atommodellben a negatív töltésű elektronok a pozitívan töltött atommag körüli körpályán keringenek. A klasszikus fizika törvényei szerint a centripetális erőt a pozitív és negatív töltés közötti vonzó erő, a Coulomb-erő szolgáltatja. A Bohr-féle atommodell posztulátumai ezen túlmenően:
I. Az elektronok csak bizonyos megengedett sugarú körpályákon keringhetnek. Ezeken a pályákon az elektronok nem sugároznak, energiájuk állandó, ezért a pályák állandósult, ún. stacionárius pályák.
II. A stacionárius állapotok között átmenetek jöhetnek létre. Ekkor az elektron egyik stacionárius pályáról egy másikra kerül, miközben a két pálya közötti energiakülönbségnek megfelelő energiájú fotont az atom kibocsátja, vagy elnyeli. Az atom által emittált, vagy abszorbeált foton.
Az elektroncső: az elektronikában használt aktív eszköz, amely elektronok vákuumban vagy gázzal töltött térben való áramlásán alapul. Többnyire nagyjából hengeres kialakítású üveg védőbúrában rögzített, elektródákat tartalmazó, légmentesen lezárt elektronikai eszköz, amelyből az elektródák a működtetéshez ki vannak vezetve. Ha az elektroncső belsejében légritkított tér, azaz vákuum (10−1 Pa) van, ekkor vákuumcsövekről beszélünk, ha kis nyomású gáz, akkor gáztöltésű elektroncsőről.
Elektron: Az elektron (az ógörög ήλεκτρον, borostyán szóból) negatív elektromos töltésű elemi részecske, amely az atommaggal együtt kémiai részecskéket alkot, és felelős a kémiai kötésekért. Szokásos jelölése: e‒.
Atom: A kémiában az atom a kémiai elemek azon legkisebb részecskéje, ami megőrzi az elem kémiai tulajdonságait. Parányi, gömb alakú, semleges részecske, mely atommagból és elektronburokból áll. Kémiai úton nem bontható fel alkotó elemeire. Ilyen értelemben az atomok a molekulák és az anyag alapvető összetevői. A modern természettudományok kísérletileg igazolták azt, hogy az anyag ilyen részecskékből áll.
Anód: Az anód szó a görög άνοδος = felemelkedés szóból származik, és egy készülék azon elektródáját nevezik így, amelyből elektronok lépnek be az áramkörbe, például egy elektrolit oldatból. Az eszköz ellentétes töltésű elektródája a katód.
Katód: A katód fizikai fogalom. Valamely elektromos eszköz (így például elektroncső, ívkisüléses fényforrás) negatív elektródja. A katód általában az elektromosságot gerjesztő készülékek negatív pólusa. Elektrolízisnél a telep negatív sarkával közlekedő áramvezetőnek az a része, amely az elektrolízisnek alávetett folyadékba merül. Elektrolitokban a kationok a katód felé vándorolnak. A katód (κάθοδος) görög sz
ó, azt jelenti: lefelé vivő út.
Elektrolit: Elektrolitnak nevezzük azokat a vegyületeket, amelyeknek vizes oldata vagy olvadéka, mozgékony töltéshordozók - anionok és kationok - révén, elektromos áram vezetésére képes. Az elektrolitoldatokat vagy olvadékokat ionvezetőknek, vagy másodfajú vezetőknek is nevezzük.
Elektrolízis: Az elektrolízis az elektromos áram hatására végbemenő elektrokémiai folyamat. Az egyenáram hatására redoxireakciók mennek végbe, tehát elektromos energia alakul át kémiai energiává. Az elektrolízis során végbemenő reakciók energiaigényes folyamatok, melyek önként nem mennek végbe.
Anion: Anionnak nevezzük a negatív töltésű ionokat. Negatív töltést akkor kap egy részecske, ha több elektron található benne, mint proton. Az elektrontöbblet lehet egy vagy több, e szerint az anionok töltése is lehet egyszeres vagy többszörös. Általános jelölésük: A−, A2−, An− stb.
Kation: A kationok pozitív elektromos töltéssel rendelkező ionok. Pozitív töltésük elektronhiányos állapotukból következik, a részecskét felépítő elektronok száma kisebb a protonokénál.
Ion: Az ion (vagy régies nevén meneny) olyan atom vagy molekula (atomcsoport), mely elektromos töltéssel rendelkezik.
Az elektroemissziónak az az esete, amikor az elektronok kilépéséhez szükséges energiát a fémben levő elektronok hőmérséklettől függő kinetikai energiája szolgáltatja. Ez az energiaszükséglet elektroncsövekben nagyobb, mint a kilépési munka és (általános esetben) négy részből tevődik össze, ezek: a fém belseje felé irányuló Coulomb-erőnek, a tükörképerőnek", a tértöltésfelhő fékezőhatásának, és az anódtól származó fékező vagy gyorsító térerőnek megfelelő energiák. Az izzókatódok működése a termikus emisszión alapszik.
Centripetális erő: A centripetális erő (a latin: centrum , "középpont" és a petere "keresni") olyan erő, ami miatt a test egy íves utat követ. Iránya mindig merőleges a test mozgására és az út görbületének, illetve pillanatnyi görbületének rögzített pontja felé. Isaac Newton úgy jellemezte, hogy "egy olyan erő, amellyel a testeket elmozdítják vagy meghúzzák és ezáltal bármilyen módon hajlamosak egy központ felé mutatni." A Newtoni mechanikában a gravitació biztosítja a csillagászati keringésekért felelős centripetális erőt.
Atommag: Az atomok tömegének legnagyobb része egy, az atom térfogatához képest igen kis méretű, pozitív töltésű atommagban koncentrálódik. Az atommag átmérője néhányszor 10−15 m, ami az atom méretének tízezred része.
Elektromos töltés: Az elektromos töltés néhány elemi részecske alapvető megmaradó tulajdonsága, amely meghatározza, hogy milyen mértékben vesz részt az elektromágneses kölcsönhatásban, ami egyike az alapvető kölcsönhatásoknak. Az elektromosan töltött anyag elektromágneses teret hoz létre, és a külső elektromágneses tér befolyásolja a mozgását.
Coulomb-törvény: A Coulomb-törvény a fizikában két pontszerű elektromos töltés közti elektromos kölcsönhatásból származó erő nagyságát és irányát adja meg. A törvényt Charles Augustin de Coulomb francia fizikus igazolta kísérleti úton, torziós mérleggel végzett mérések segítségével. A töltött testek között fellépő erőhatást Coulomb-erőnek nevezzük. Két azonos előjelű töltés taszítja, két különböző előjelű töltés vonzza egymást.
Elektromos feszültség: Elektromos mezőben két pont között az elektromos feszültség (villamos feszültség) megadja, hogy mennyi munkát végez a mező egységnyi töltésen, míg a töltés az egyik pontból elmozdul a másikba. Mértékegysége tehát a joule/coulomb, amit voltnak neveznek. Valamely kijelölt viszonyítási ponthoz képest mért elektromos feszültséget elektromos potenciálnak nevezik. Nagyságától függően nevezik törpefeszültségnek, kisfeszültségnek, nagyfeszültségnek vagy különlegesen nagyfeszültségnek.
A James Franck és Gustav Hertz német fizikusok által 1914-ben a Berlini Egyetemen elvégzett Franck–Hertz-kísérlet volt az első, amely a Bohr-modell atomi energianívóinak létezését a fénykibocsátástól függetlenül is igazolta. A kísérlet kvantum- és atomfizikában játszott elvi jelentőségéért Franck és Hertz elnyerték az 1925. évi fizikai Nobel-díjat. A kísérlet és az eredmények értelmezése
A kísérlet során a légritkított, gáztöltésű elektroncsőben elektronok és atomok ütközését hozták létre. A mérések szerint az atomok csak meghatározott energiát képesek a velük ütköző elektronoktól átvenni. Ekkor az ütközések rugalmatlanok, az atomok gerjesztődnek. Ha az ütköző elektronok energiája nem egyezik meg az atomi energiaszintek különbségével, akkor nincs energiaátvétel, az elektronok ütközései az atomokkal rugalmasnak bizonyulnak. Franck és Hertz a kísérlet során kis nyomású higanygőzzel töltött elektroncsövet használt. A csőben az anód és a katód között egy harmadik, lyukacsos dróthálóból készült elektróda is van, amelyet rácsnak hívnak. Az ilyen elektroncső neve trióda. A katódot egy feszültségforrás segítségével izzítjuk. A magas hőmérséklet hatására elektronok szakadnak ki a katódból (ez az ún. termikus emisszió). A rácsra változtatható, a katódhoz képest pozitív feszültséget kötünk, ezt a rácsfeszültséget a műszer segítségével mérjük. A pozitív rácsfeszültség hatására az izzókatódból kilépő elektronok felgyorsulnak. A gyorsítótérben felgyorsult elektronok legyőzik a rács és anód közötti −0,5 V feszültségű ellenteret, majd az anódra jutva az ampermérővel mérhető áramot hoznak létre.
A Franck-Hertz-kísérlet áramerősség-feszültség karakterisztikája Az anódáramot a gyorsítófeszültség (rácsfeszültség) függvényében ábrázolva a grafikonon látható jellegzetes görbét kapjuk.
A rácsfeszültség növelésével az anódáram kezdetben nő; a rács és anód közötti térben az elektronok rugalmasan ütköznek a higanygőz atomjaival, így lényegében nem veszítve energiát (az elektronok tömege ugyanis sokkal kisebb a higanyatom tömegénél). A rácsfeszültség adott értékénél azonban (higanyatomokkal végzett kísérletben 4,9 V-nál) az anódáram hirtelen csökkenni kezd; az elektronok most rugalmatlanul ütköznek, energiájuk nagy részét átadva a higanyatomoknak, gerjesztett állapotba hozzák azokat. Az így lecsökkentett energiájú elektronok viszont nem tudnak a −0,5 V feszültségű ellentéren keresztül az anódra jutni, ezt jelzi az anódáram csökkenése. Tovább növelve a rácsfeszültséget, az anódáram ismét nő. Egy újabb meghatározott feszültségértéknél (4,9 V + 4,9 V) azonban ismét csökkenni kezd; az elektronoknak úgy megnő az energiája, hogy kétszer is tudnak egy-egy alapállapotú higanyatomot gerjeszteni. A feszültség további növelésével elérhetjük a többszörös gerjesztéseket is.
Videó az atommodellekről:
A Frank-Hertz kísérlet magyarázata és párhuzama a pályaválasztással:
A kísérlet leegyszerűsítve arról szól, hogy az atomok és az elektronok ütköznek egymással. Ha az atomnak van olyan energiaszintű elektronja, ami azonos a vele ütköző elektronnal, akkor rugalmatlan ütközik és gerjesztődik. Amennyiben nincs, akkor rugalmasan ütköznek, lényegében lepattan az elektron az atomról.
Így kapcsolódik ez a pálya választáshoz: tegyük fel, hogy mi vagyunk az atomok és a különböző tevékenységek az elektronok. Ha olyan tevékenységbe ütközünk, ami megfelelő az energiaszintünknek, akkor úgymond begerjedünk rá, ha olyan a, ami nem felel meg akkor lepattan rólunk.
Ajánlanék két könyvet, ami segíthet a pályaválasztásban: az egyik a Hallgass a szívedre, a másik a Céltudatos élet.
Szakma ajánló:
Szeretnék a figyelmetekbe ajánlani pár szakmát. Híres vagy kevésbé híres személyek történetein keresztül szeretném bemutatni az egyes foglalkozásokat.
Almási Kitti: pszichológus. Mostanában jutott eszembe, hogy az ő történetét is bemutassam. Régebben sok videóját láttam. Ha szeretnétek jobban megismerni Kitti történetét, akkor hallgassátok meg a Szavakon túl műsorát, ahol Kadarkai Endre beszélget vele.
Könyvtáros: Ha kíváncsiak vagytok mit csinál egy könyvtáros, azon túl, hogy az olvasókkal beszélget, akkor nézzétek meg ezt a videót.
Színész: Itt is elég érdekes dolgokról van szó. Nem is gondoltam volna, hogy a színészek sok esetben zárkózottak. Ebben a videóban megtudhatsz még több érdekességet a színészlétről.
Pályázatíró: Én ebből a mi a pálya sorozatos videóbóltudtam meg, hogy egyáltalán van ilyen szakma. Szerintem olyanoknak való, akik szeretnek szervezkedni.
Fotográfus: Ez kívülről elég egyszerűnek tűnik, hogy valaki "csak" fényképez. Maga a fényképezés is elég bonyolultnak tűnik ez alapján a videó alapján, meg az utó munkálatok is. Például ezt sem tudtam, hogy még mindig szoktak vegyszerrel előhívni képeket.
Informatikus: Ha te is azt hitted, hogy az informatika az ilyen elvarázsolt, remete lelkeknek való, akkor te is meg fogsz lepődni ezen a videón.
Újságíró: Ami felkeltette az érdeklődésemet, ebben a videóban, az egy idézet az egyik újságíró lánytól: "A kötetlen munkaidő az azt jelenti, hogy egyfolytában kell dolgozni."
Szakács: Eszerint a szakácsos videó szerint az tűnik jónak ebben a szakmában, hogy ki lehet élni a kreativitást. Az tűnik nehéznek, hogy sokat kell egyhuzamban dolgozni, főleg az olyan időszakokban, amikor a többség pihenni szokott.
Ezeket a szakmákat találtam a "Mi a pálya?" sorozatban. A következőekben olyanok élettörténeteit szeretném bemutatni akiket a Tiktokon kérdeztem a szakmájukról, vagy akiket nem sikerült megkérdeznem, de tetszettek a videói.
Sefa a burkó: ő is Tiktokos, de neki nem a videóit láttam, hanem Sváby András heti naplójában hallottam róla. Bárcsak az összes szakember ennyire megrendelő központú lenne, mint ő.
Hajdu Erik az óvó bácsi: ő nem csak óvó bácsi, hanem énekes is. A Tiktokon vannak videói arról hogyan telnek a napjai óvó bácsiként.
dr. Kulja András: ő a Tiktokos sebész. Az első videót nem is a Tiktokon láttam tőle, hanem Cyla (Kajdi Csaba) live-ozott vele, még a kovid kapcsán.
Attila: ő egy autó szerelő, és a szakma árnyoldalairól beszélt inkább. Egyrészt úgymond piszkos munka, a szó legszorosabb értelmében. Másrészt kötél idegek kellenek az ügyfelekhez.
Ricsi: ő egy kukás, és úgy tűnik, hogy szereti a munkáját. Azt írta üzenetben, hogy szeretik őt a lakók, többet keres mint korábban 3 műszakban, és nincsenek állandóan a sarkában a főnökei.
Halász Péter: ő egy angoltanár, dalszöveg író, katonai angolt fordít. Itt van az első videó, amit láttam tőle.
Guadalupei Szent Munkás: ő kőműves, többek között házfelújítási videói vannak fenn Tiktokon.
Ha esetleg az egyház berkein belül szeretnétek tevékenykedni, arra az esetre mutatok nektek példaértékű személyeket.
Pál Ferenc: ő az ország egyik leghíresebb katolikus papja. Bizonyos szempontból neki köszönhetjük, hogy összejöttünk Gáborral, mert egy nagyon fontos közös pont volt az, hogy mindketten szeretjük az előadásait. Az első randinkon az ő miséjére mentünk, egy másik miséje után pedig odamentünk hozzá a sekrestyébe és megáldotta a kapcsolatunkat.
Gyökössy Endre: református lelkész legenda, mentálhigiénés szakember, 5 gyerekes család apa, újpesti lakos volt. Már sajnos elhunyt.
Bartha Angéla nővér: ő egy szociális testvér, az emberhalász szeminárium egyik főszervező e, és a katolikus karizmatikus mozgalomhoz tartozik. Az EWTN YouTube csatornán péntekenként elmélkedni szokott az evangéliumról.
A végére hagytam a drámaibb dolgokat:
Nagy Dávid: fizika-matek szakos tanár volt. Itt olvashattok róla, hogyan lett sír ásó.
Gábor: ő a férjem, az életem szerelme. Világ életében az építő ipar felé tolták a szülei, vagyis nekem így tűnik, hogy ez történt. Egy ideig dolgozott is építészként és kiderült, hogy nem ez az ő útja. Most szerelőként dolgozik és ez sokkal jobban illik hozzá.
én: arról már írtam a másik blogomban, hogyan lettem gimnáziumi laboráns. Ezt egészíteném ki. Egyrészt azzal, hogy közvetlenül a Rákócziba kerülésem előtt voltam egy kistarcsai származású fiú, Dávid atya új miséjén. Ott az egyik korábbi papunk, Somlai József atya olvasta fel neki Sík Sándor Acélember című versét. Az utolsó két sor nagyon megmaradt bennem:
"Az ismeretlen Igét hordja vállunk.
Bennünket ideállítottak. Állunk."
Nagyon azt éreztem akkoriban, hogy megtaláltam a helyemet. Az utóbbi hetekben kiderült, hogy tovább kell keresnem, mert nem tartanak már rám igényt a Rákócziban. Mert előreláthatólag nem tudok visszamenni teljes munkaidőben. Úgyhogy most Baráth András ötletei nyomán készülök az álláskeresésre.