If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Hvis du sidder bag et internet-filter, skal du sikre, at domænerne *. kastatic.org og *.kasandbox.org ikke er blokeret.

Hovedindhold
Aktuel tid:0:00Samlet varighed:9:37

Bohr's model of the hydrogen atom

Video udskrift

Det jeg vil gøre i den her video er at give os en grundlæggende introduktion til fænomenet lys Og lys er, det synes jeg i hvert fald, noget mystisk fordi det på den ene side definerer vores virkelighed Det er måske den mest definerende karakteristika ved vores virkelighed at alt det vi ser, måden vi opfatter virkeligheden på er baseret på at lys reflekteres fra ting, eller bøjer sig omkring ting eller afbøjes omkring ting også opfattes af vores øjne og som derefter sender signaler til vores hjerner, som laver modeller af hvordan verden vi ser omkring os Det er altså næsten en definerende karakteristika af vores virkelighed. men på den anden side , når man virkelig går i gang med at eksperimentere med lys og observere det , så begynder det at have en del mystiske egenskaber og disse egenskaber er egentlig ikke helt forstået endnu. Den mest utrolige ting ved lys ...eller, der er faktisk mange utrolige ting ved lys... men én af de mystiske ting er at når man virkelig går i dybden med det, og det her gælder faktisk ikke kun for lys, det gælder faktisk for næsten alting når man går ned på et småt nok kvantemekanisk niveau, men lys opfører sig både som bølge OG som partikel Og det giver nok ikke så meget mening for dig, fordi de giver ikke engang særlig god mening for mig! I mit liv er jeg vant til at bestemte ting opfører sig som bølger, ligesom lydbølger eller bølger ved havet. Jeg er også vant til at bestemte ting opfører sig som partikler. Ligesom...baketballs, eller....ja hvad skal jeg sige... ..eller...min kaffekop! Jeg er ikke vant til at ting opfører sig som begge dele. Og det afhænger virkelig af hvilket eksperiment du laver og hvordan du observer lys. Når du observerer det som en partikel, det her det kommer fra Einstein's arbejde med fotoelektrisk effekt. Jeg ville ikke lige gå til detaljer her, måske i en fremtidig video når vi begynder at snakke om kvantemekanik. Du kan se på lys som en række af partikler der bevæger sig ved lysets hastighed -som jeg vil fortælle mere om om et øjeblik, Vi kalder de her partikler for FOTONER Hvis du ser på lys på en andre måder og dette ser du selv når du ser lysstråler der brydes af et prisme, så ligner det en bølge. og den har en bølges egenskaber. Den har en frekvens og en bølgelængde. Og ligesom med andre bølger, så er farten af en bølge lig med frekvensen ganget med bølgelængden. v=f*lamda selv når du ignorerer dette partikel-aspekt af lys og kun kigger på bølge afspektet af lys, så er det stadig spændende fordi de fleste bølger har brug for et medie at bevæge sig i For eksempel: Hvis jeg tænker på hvordan lyd bevæger sig gennem luft nu tegner jeg lige nogle luftpartikler Ser her, luftpartikler Nu tegner jeg en lydbølge der bevæger sig gennem luftpartiklerne. Det der sker i en lydbølge er: Du presser nogle af luftpartiklerne sammen og de presser dem ved siden af sammen Og på den måde har du nogle områder i luften der har en højere, jeg vil mene man kan sige, højere pres og nogle områder der har lavere pres Det kan du plotte/tegne som graf. Så vi har et højt pres herovre. Højt pres, lavt pres, højt pres, lavt pres Og dem her, de støder ind i hinanden og denne her bølge bevæger sig i bund og grund mod højre, og hvis du ville plotte det/tegne det i som en graf ville du se denne her bølgeform bevæge sig mod højre Men det her bygger alt sammen på, eller det er alt sammen på denne energi der bevæger sig gennem et medie. Jeg er vant til at se at bølger bevæger sig gennem et medie, men LYS HAR IKKE BRUG FOR ET MEDIE! Lys har ikke brug for et medie Faktisk er det sådan at lyset bevæger sig hurtigst gennem ingenting, gennem et Vakuum og det vil bevæge sig med en fart der er så høj at man næsten ikke kan forsestille sig det: 3*10^8 m/s For at sige det på en anden måde: Det er 300 milioner meter i sekundet. Eller på en helt anden måde at tænke på det er: Det ville tage lyset mindre end en syvendedel af et sekund at bevæge sig rundt om jorden, eller det ville bevæge sig rund om jorden 7 gange på et sekund. Så helt utroligt hurtigt. Og det her er ikke kun en superhurtig fart eller en superhurtig hastighed, det er noget der fortæller os at lys er noget fundamentalt i vores univers fordi det netop ikke kun er en super hurtig hastighed, det er DEN hurtigste hastighed, ikke bare kendt i fysikken, men den hurtigste overhovedet mulig i fysik Altså noget der er meget uforståeligt for os i vores helt almindelige liv. Vi forestiller os altid at: "OK, hvis noget bevæger sig med en eller anden hastighed, måske hvis det er en myre der bevæger sig i samme retning som det et eller andet på toppen af det så ville den godtnok bevæge sig endnu hurtigere Men intet kan bevæge sig hurtigere en lysets hastighed. Det er fuldstændig umuligt ifølge vores nuværende forståelse af fysik. Så det er altså ikke kun en hurtig hastighed, det er den hurtigste hastighed overhovedet mulig. Og det her, det er en tilnærmelse det er faktisk 2.99 et eller andet gange 10 i ottende meter i sekundet men 3 gange 10 i ottende er en ret god tilnærmelse Ser vi på det der er inden for det synlige lysspektrum, hvad der er inden for og ude for det synlige lyspektrum vil jeg forklare lige om lidt. Du er sikkert bekendt med farver og måske forestiller du dig dem som farverne i en regnbue og en regnbue forekommer netop fordi lyset fra solen , det hvide lys, bliver brudt af de små vand partikler. Og det kan man se på en tydeligere måde når man ser lys brydes af et prisme herovre. Lys har forskellige bølgelængder, men hvidt lys indeholder alle de synlige bølgelængder men de forskellige bølgelængder bøjes forskelligt at et prisme I dette tilfælde vil de højfrekvente bølgelængder de blå og de violette, blive bøjet mere, det bliver bøjet Deres retning bliver bøjet mere end de lavfrekvente bølgelængder altså mere end de røde og orange herovre Og hvis du vil se på bølgelængderne af lys så er synligt lys mellem 400 og 700 nanometer. Des højere frekvens des højere energi har lyset Og det er faktisk der man begynder at snakke om kvantemekanikken i lyset At frekvensen er højere betyder at fotonerne i lyset indeholder højere energi De har en højere kinetisk energi og er derfor bedre til at slå elektroner af eller hvad de nu eller skal Så højere frekvens, lad mig skrive det ned [Højere frekvens = højere energi] Jeg bliver ved med at referere til der her "synlige lyse" Og du vil måske sige "hvad er der udover synligt lys?" Og det du vil se er at lys kun er en del af et meget bredere fænomen, som kun er en del af noget vi observerer Nu udvider jeg lige diskussionen lidt. Synligt lys er bare en del af det elektromagnetiske spektrum Så lys er faktisk bare elektromagnetisk stråling [Elektromagnetisk stråling] Og det jeg lige har fortalt jer om lys er at det har egenskab som bølge og det har egenskab som partikel, Det er ikke kun noget der gælder synligt lys dette gælder for al elektromagnetisk stråling Meget lavfrekvente, eller bølger med lang bølgelængde det kunne f.eks. være radiobølger , dem der gør at radion kan nå ud i bilen dem der lader vores mobiltelefoner kommunikere med mobiltelefonmaster Microbølger, dem der får vandmolekyler til at vibrere så de varmer din mad infrarøde ståler, som er det din krop udskiller og måden man kan se mennesker gennem vægge med infrarøde kameraer Synligt lys....ultraviolet lys, UV-lyset der kommer fra solen og som giver dig solbrændthed Røntgenstråler! Den stråling der lader os se gennem blødt materiale som kød og hud, så vi kan se knoglerne Gammastråling! Den super høje energi der kommer fra Kvassarer og andre bestemte typer af fysiske fænomener Dette er alt sammen eksempler på den samme ting Vi opfatter bare nogle bestemte frekvenser med vores øjne og det er det der er synligt lys Og så vil du måske sige: "Hey, Sal hvordan kan det være vi kun kan se nogle bestemte frekvenser af det her spektrum? Hvordan kan det være vi kun kan se de frekvenser?" Og jeg vil forklare det... Bogstaveligt talt kan vi se de frekvenser med vores øjne Og grunden, eller mit gæt på en grund er at det er den frekvens hvor solen smider en masse elektromagnetisk stråling ud så den oplyser jorden og hvis du som en art ville opfatte ting på baggrund af energi, en reflekteret elektromagnetisk energi så er det meget brugbart at være i stand til at opfatte ting der hvor der er allermest elektromagnetisk stråling Så det er muligt at i andre virkeligheder eller på andre planeter findes arter der kan opfatte mere i den ultraviolette retning eller i den infrarøde retning Eller at der måske er nogen på jorden som opfatter bedre i en eller begge retninger Men vi ser faktisk rigtig godt i vores del af spektret lige der hvor solen smider en masse stråling ud til os Jeg vil slutte her, jeg synes i har fået et ret godt overblik over lys og hvis der er noget af alt det her der virker lidt svært at forstå skræmmende eller på nogen måde forvirrende af denne her bølge-partikel dualitet, så er denne ide om at flytte energi gennem ingentin -og det virker virkelig uforståeligt: være ikke begymret Det virker uforståeligt for selv de bedste fysikere Så du er faktisk allerede på kant med den ledende fysiske tænkning!