Studijski program : osnovne akademske studije fizičke hemije

Naziv predmeta: Atomistika

Nastavnik: Ranković Radomir

Status predmeta:  obavezan

Broj ESPB: 10,5

Cilj predmeta
Ključno polazište savremene nauke je atomistička teorija tj. shvatanje da je sve sastavljeno od atoma (i molekula). U suštini ovoga pogleda je to, da se makroskopske osobine materije mogu opisati i razumeti sa stanovišta njihove atomske strukture. U predmetu Atomistika izložene su eksperimentalne metode i naučne teorije (atomski modeli, talasna mehanika) na osnovu kojih je moguće odrediti osobine atoma, strukturu atoma (sastav, energiju) i predvideti njihovo ponašanje u interakciji sa drgim česticama i poljima.

Ishod predmeta
Ovladavanje znanjem o osobinama i strukturi atoma kroz proučavanje eksperimenata i naučnih teorija pomoću kojih određujemo osobine atoma i njihovo ponašanje u interakcijama u kojima oni učestvuju.

Sadržaj predmeta
Teorijska nastava:
Elementarno naelektrisanje (otkriće i osobine elektrona). Plankov zakon zračenja i otkriće Plankove konstante. Modeli atoma: Raderfordov ogled i stara kvantna teorija. Magnetne osobine atoma, spin-orbitna interakcija, vektorski model atoma i kvantni brojevi. Atom u magnetnom polju. Korpuskilarno-talasni dualizam. De-Broljijeva relacija. De Broljijevi talasi i talasni paket. Difrakcija rentgenskog zračenj i difrakcija čestica (elektrona, atoma (helijuma) i molekula (fulerena)) na kristalima. Proces merenja u mikrosvetu i Hajzenbergov princip.Šredingerova jednačina. Primeri postavljanja i rešavanja (stacionarne) Šredingerove jednačine: slobodna čestica, čestica u potencijalnoj jami, prolaz kroz barijere, tunel efekt. Rešavanje Šredingerove jednačine atoma vodonika. Jednoelektronske talasne funkcije. Šredingerove jednačina i kvantni brojevi. Rešavanje Šredingerove jednačine helijumovog atoma: uključivanje spina. Višeelektronski atomi i Hartri-Fokove jednačine.. Periodni sistem elemenata. Atomsko jezgro, osobine i sastav. Elementarne čestice, klasifikacija i pojam kvarka.

Praktična nastava

1. Određivanje elementarnog naelektrisanja. 2. Određivanje specifičnog naelektrisanja elektrona. 3. Pruučavanje sudara elektrona sa atomima žive i određivanje energije ekscitacije atoma žive (Frank-Hercov ogled). 4. Proučavanje rasejanja elektrona na atomima ksenona. 5.  Određivanje Plankove konstante pomoću fotoelektričnog efekta. 6. Proučavanjee difrakcije elektrona na kristalima (aluminijuma i pirolitičkog grafita) i proveravanje De Broljijeve relacije.

Literatura

1. Atomistika (drugo izdanje), Slobodan Macura, Jelena Radić-Perić,  Službeni list SCG i Fakultet za fizičku hemiju, Beograd  2004. 2.Atomistika,  V, Vukanović, Naučna knjiga, Beograd 1977. 3. Praktikum i zadaci iz atomistike, Miljenko Perić,  Jelena Radić-Perić, Izdavačko- informativni centar studenata, Beograd 1976. 4. Jelena Radić-Perić, «Razvoj ideje o atomizmu supstancije» (poglavlje u knjizi Temeljni ogledi fizike atoma), u štampi. 5. The Physics of Atoms and Quanta. Introduction to Experiments and Theory H. Haken and H.C. Wolf,6 th edition, Springer, New York, 2000.

Broj časova  aktivne nastave 9

Teorijska nastava: 4+1

Praktična nastava: 4

Četiri časa nastave obuhvataju predavanja. Jedan čas interaktivne nastave je predviđen za detaljnije objašnjenje nekih tema , izaradu računskih zadataka, komentare domaćih zadataka i za nastavne kolokvijume Eksperimentalne vežbe obuhvataju pripremu studenata za teorijsku osnovu vežbi, računske zadatke, usmene kolokvijume, samostalni eksperimentalni rad  studenta sa obradom rezultata eksperimenta.

Ocena  znanja (maksimalni broj poena 100)

Predispitne obaveze

Poena

Završni ispit

Poena

Aktivnost u toku predavanja

10

Pismeni ispit

Praktična nastava

20

Usmeni ispit

40

Kolokvijumi

30

..........

Seminari