KEMIJSKI RJEČNIK

sunčeva ćelija    →   solar cell

Sunčeva ili fotonaponska ćelija jest naprava koja sunčevu svjetlost pretvara u elektricitet. Sve sunčeve ćelije koriste se fotonaponskom pojavom, pa se često zovu fotonaponskim napravama. U većini ovih ćelija osnovni materijal čine poluvodiči, a najčešći je silicij.

Fotonaponska pojava zasniva se na stvaranju pokretnih nositelja naboja - elektrona i šupljina - uslijed apsorpcije fotona svjetlosti. Ovaj par naboja stvara se kad elektron u najvišoj popunjenoj elektronskoj vrpci poluvodiča (valentnoj vrpci) apsorbira foton dostatne energije i prijeđe u praznu elektronsku vrpcu (vodljivu vrpcu). Ovo pobuđenje može se inducirati samo fotonom čija energija odgovara širini energijskog procjepa koji razdvaja valentnu i vodljivu vrpcu. Stvaranje para naboja elektron-šupljina može se pretvoriti u električnu struju u poluvodičkoj napravi, u kojoj je sloj jednog poluvodiča spojen sa slojem drugačijeg poluvodiča ili pak metala. U većini poluvodičkih ćelija ovaj je spoj takozvani p-n spoj, tj. sučeljavaju se p-dopirani i n-dopirani poluvodič. Na sučelju višak pozitivnog naboja (šupljina) u p-dopiranom poluvodičkom sloju i višak negativnog naboja (elektrona) u n-dopiranom poluvodičkom sloju stvara električno polje, koje se prostire s obje strane sučelja. Kad se apsorpcijom fotona u ovom području stvori par elektron-šupljina, ovi naboji se, zbog djelovanja polja, udaljuju od sučelja krećući se u suprotnim smjerovima prema vrhu i dnu ćelije, gdje se nalaze metalne elektrode za skupljanje struje. Elektroda na vrhu (kroz koju se apsorbira svjetlost ) podijeljena je na trake tako da ne zaklanja poluvodički sloj. U većini komercijalnih ćelija p-n spoj se formira unutar monolitnog komada kristalnog silicija. Silicij apsorbira sunčevu svjetlost onih valnih duljina pri kojima je najintenzivnija, od bliskog infracrvenog područja (valnih duljina oko 1200 nm) do ljubičastog (valnih duljina oko 350 nm).

sp hibridna orbitala    →   sp hybrid orbital

sp hibridna orbitala jest orbitala nastala linearnom kombinacijom jedne s i jedne p orbitale usporedive energije (kao što su 2s i 2p orbitale) u istom atomu. Dvije sp hibridne orbitale linearno su simetrične i usmjerene u suprotnom smjeru, tj. međusobno zatvaraju kut od 180°. Preostale dvije nehibridizirane p orbitale i sp hibridne orbitale međusobno su okomite.

sp2 hibridna orbitala    →   sp2 hybrid orbital

sp² hibridna orbitala jest orbitala nastala linearnom kombinacijom jedne s i dvije p orbitale usporedive energije (kao što su 2s i 2p orbitale) u istom atomu. Tri sp² hibridne orbitale leže u istoj ravnini i međusobno zatvaraju kut od 120°. Nehibridizirana treća p orbitala stoji okomito na ravninu sp² hibridnih orbitala.

sp3 hibridna orbitala    →   sp3 hybrid orbital

sp³ hibridna orbitala jest orbitala nastala linearnom kombinacijom jedne s i tri p orbitale usporedive energije (kao što su 2s i 2p orbitale) u istom atomu. Četiri sp³ hibridne orbitale usmjerene su prema uglovima tetraedra i međusobno zatvaraju kut od 109.5°.

termokemijska jednadžba    →   thermochemical equation

Termokemijska jednadžba je kompaktna jednadžba koja prikazuje i stehiometrijske koeficijente i količinu energije razvijenu ili utrošenu u toj reakciji.

Gornja jednadžba kaže da se za svaki mol plinovitog metana koji izgori u dva mola kisika, nastane jedan mol ugljikova dioksida i dva mola vodene pare te se oslobodi 2 220 kJ topline.

termodinamički zakoni    →   thermodynamic laws

Termodinamički zakoni temelj su termodinamike:

Prvi zakon ili zakon o očuvanju energije glasi: "Suma svih oblika energije u zatvorenom sustavu konstantna je."

Drugi zakon: "Toplina ne može sama od sebe prijeći s hladnijeg na toplije tijelo, i to ni neposredno ni posredno."

Treći zakon: "Entropija savršenog kristala približava se nuli kako se termodinamička temperatura približava nuli."

termostabilna plastika    →   thermosetting plastic

Termostabilne plastike su polimerni materijali koji dodatkom energije očvrsnuti. Energija se može dovesti u obliku topline (guma), kemijskom reakcijom (dvokomponentna epoksi smola), ili zračenjem. Termostabilne plastike su obično tekuće ili plastične i prije naknadne obrade se oblikuju u njihov konačan oblik, ili se upotrebljavaju kao ljepila.

Termostabilne polimerne smole se pretvaraju u plastiku ili gumu umrežavanjem polimernih lanaca u krutu, trodimenzionalnu strukturu. Termostabilni materijali se ne mogu ponovo taliti ni formirati nakon umrežavanja.

rad    →   work

Rad je energija potrebna da bi se objekt kretao unatoč suprotstavljajućoj sili. Rad se obično izražava kao sila pomnožena s putem.

Kad konstantna sila F djeluje na česticu tako da ona napravi pomak s, sila vrši rad W nad tom česticom. Ako vektori sile i pomaka tijekom djelovanja sile zatvaraju uvijek isti kut Θ, rad W može se izraziti skalarnim umnoškom ta dva vektora:

Kad sila F na česticu nije konstantna, tj. kad ovisi o položaju čestice, rad sile nad česticom koja se pomakla iz početnog položaja, određenog koordinatama (x_p, y_p, z_p), u konačni položaj, određen koordinatama (x_k, y_k, z_k), dan je izrazom

gdje su F_x, F_y i F_z skalarne komponente sile.

SI jedinica za rad je džul (J); 1 J = 1 Nm = 1 kg m² s^-2. U atomskoj fizici obično se upotrebljava elektron-volt (eV).

rendgenska cijev    →   X-ray tube

Rendgenska cijev je katodna cijev koja fokusira energetske tokove elektrona u metalnu metu čime uzrokuje da ona emitira rendgenske zrake (X-zrake). Osnovni princip rendgenske cijevi nije se promijenio od Roentgenovog otkrića X-zraka 1895. Na katodu se dovede visoki napon (oko 50 000 V) zbog čega elektroni velikom brzinom izlijeću s katode. Sudarom elektrona s anodom nastaju rendgenske zrake koje se šire u prostor.

Zeemanov efekt    →   Zeeman effect

Zeemanov efekt je dijeljenje spektralnih linija koje nastaje kada se na izvor svjetla djeluje magnetskim poljem. Otkrio ga je 1896. nizozemski fizičar Pieter Zeeman (1865.-1943.) kao dijeljenje žute D-linije natrija u jakom magnetskom polju.

Zeemanov efekt je pomogao fizičarima da odrede energijske nivoe u atomu. U astronomiji, upotrebljava se za mjerenje magnetskog polja Sunca i drugih zvijezda.