AATOMI JA TUUMAFÜÜSIKA 12. KL 22.11.12 1 Mikro ja makro 22.11.12 2 Mikro ja makro1 Mikromaailma all tuleb mõista aine elementaarosakesi ja nendega toimuvaid füüsikalisi protsesse. Vastav füüsikaosa kannab nimetust mikrofüüsika. Teadusharu on tekkinud 20. Sajandil. Eelduseks oli radioaktiivsuse, aatomi ja tuuma avastamine. Põhiliseks uurimismeetodiks on siin kaudne katse. Makromailm on see, mida me oma meeltega vahetult tajume. Selles maailmas kehtib klassikaline füüsika oma seadustega. Alused pärinevad 17. Sajandist. 22.11
AATOMI JA TUUMAFÜÜSIKA 12. KL Mikro ja makro Mikro ja makro1 Mikromaailma all tuleb mõista aine elementaarosakesi ja nendega toimuvaid füüsikalisi protsesse. Vastav füüsikaosa kannab nimetust mikrofüüsika. Teadusharu on tekkinud 20. Sajandil. Eelduseks oli radioaktiivsuse, aatomi ja tuuma avastamine. Põhiliseks uurimismeetodiks on siin kaudne katse. Makromailm on see, mida me oma meeltega vahetult tajume. Selles maailmas kehtib klassikaline füüsika oma seadustega. Alused pärinevad 17. Sajandist.
Aatomifüüsika Aatomifüüsika: Bohri aatomimudel: peakvantarv, energianivoo, Bohri postulaadid. Kvantmehaanika teke ja põhiideed. Kaasaegne aatomimudel. Energiatasemed tahkises: metall, pooljuht, dielektrik. Aatomifüüsika · Aatomifüüsika käsitleb keemiliste elementide algosakestes - aatomites toimuvaid protsesse. · Aatomifüüsika kitsamas mõttes tegeleb aatomite elektronkatete uurimisega; aatomituumas toimuvaid protsesse uurib tuumafüüsika. Aatomimudel · Mis on mudel? Sõnaga "mudel" tähistavad teadlased mitte harjumuspärast odavat vähendatud koopiat, vaid originaaliga sarnaselt funktsioneerivat süsteemi.
Kui elektroni liikumise kiirust aatomis tähistada v - ga, siis h h B = = p , mv milles B - De Broglie lainepikkus ja p = m v on elektroni impulss. Kui elektroni liikumine ümber tuuma on seotud lainetega, siis ei tohiks muutuda täistiiru jooksul laineharjade kokkusobimine, s.t. lained peaksid olema faasis - kujult seisulained. Seega elektron peab liikuma orbiitidel, milledele mahub täisarv De Broglie lainepikkusi : 2 r = n B , milles n on täisarv. n=1 n=2 n= 3 3 Viimasest valemist saab arvutada lubatud orbiitide raadiused Bohri aatomimudelis n h r = = n , milles m - elektroni mass , 2 mv 2
· Millal avastati elektron? Iseloomusta elektroni. Elektron avastati 1897 aastal Thomson'i poolt. Elektron on väga väike, negatiivse elementaarlaenguga fundamentaalosake. · Iseloomusta aatomi tuuma. 1911.aastal avastas Rutherford aatomi tuuma. Aatomi tuum on positiivse laenguga ja mõõtmetelt väga väike. Enamus aatomi massist on kogunenud aatomi tuuma. · Mis on elementaarlaeng? Millistel osakestel, millise laenguga esineb? Elementaarlaeng on väiksem iseseisvalt eksisteeriv laeng 1,6x10-19 C Esineb prootonitel (positiivne) ja elektronidel (negatiivne)
Füüsika 123 1. Kust võiks tõmmata piiri mikro- ja makromaailma vahel? - Molekulide ja rakumõõtmete vahele. Suhteline, oleneb mida tahetakse uurida 2. Kirjelda planetaarset aatomimudelit koos suurusjärkudega mõõtmete kohta? - Keskel on positiivselt laetud tuum. Ümber tiirlevad negatiivselt laetud elektronid. Tuuma läbimõõt 10-13 cm ja aatomi läbimõõt on 10-8 cm 3. Mis kinnitab aatomite püsivust? - Elektron liigub kiirendusega ja seetõttu kaotab pidevalt energiat ning peaks kukkuma tuumale. Aga ei kuku, seega on aatomid püsivad kuitahes kaua. 4. Millise järelduse sai teha aatomite püsivusest planetaarmudeli vastuolu kohta? - Mikroosakeste maailmas, aatomimaailmas toimivad mingid uudsed seaduspärasused, mis on sootuks erinevad neist, mida tunneme makrofüüsikast. 5. Kuidas tekib joonspekter? Kirjelda seda spektrit?
elektrilaenguga elektronidest. Elementaarlaeng on prootoni ja elektroni täpselt võrdne laeng, 1,6 * 10^-19 3. Mis on joonspekter? Joonspekter ehk aatomi spekter on kindla lainepikkusga valguskiir. 4. Kirjelda lühidalt kuidas aatom energiat omandab/loovutab. Aatom omandab ja loovutab energiat kindlate kvantumite kaupa, sest kiirgus- ja neeldumisspektrid on joonspektrid. 5. Mis on elektronvolt, selle arvuline väärtus? Elektronvolt (eV) on energia, mille omandab elektron, läbides elektriväljas potentsiaalide vahet 1 volt. eV = 1,60 * 10^-19 J 6. Mida peab aatomiga tegema, et ta saavutaks kõrgema energiataseme? Miks? Aatomi kõrgema energiataseme saavutamiseks on vaja aatomit ergastada, et tal oleks mida välja kiirata. 7. Kas aatomid saavad vastu võtta igasugust energia hulka? Põhjenda. Ei, aatomid saavad energiat vastu võtta vaid kindlate osade kaupa. Kõik neelatavad energia kogused peavad jääma kindlate energiatasemete vahedele. 8
1. teema aatomifüüsika, aatomimudelid Aatomifüüsika käsitleb keemiliste elementide algosakestes - aatomites toimuvaid protsesse. Aatomifüüsika kitsamas mõttes tegeleb aatomite elektronkatete uurimisega; aatomituumas toimuvaid protsesse uurib tuumafüüsika. 1. J. J. Thomson 1903. a. - esimese aatomimudel. Thomsoni aatomimudel kujutas endast sfäärilise sümmeetriaga homogeenset positiivset laengut, mille väljas liigub elektron. 2. Rutherfordi planetaarne aatomimudel 1911.a. Elektronid tiirlevad tuuma ümber, meenutab Päikesesüsteemi ehitust. Oli õige mittekiirgava aatomi suhtes. 3. Bohri aatomimudel 1913.a. Seotud Bohri postulaatitega. Selgitavad, millal aatom kiirgab, millal neelab valguskvante. Rutherfordi katse skeem A - osakeste allikas; K - märklaud (kuldleht);
Lymoni seeria-ultraviolet-n1=1, Balmeri seeria- n1=2 ja Pascheni seeria-infrapuna- n1=3 18)Mida tähendab seisulaine pillikeeles? Seisulaine-pillikeel saab võnkuda ainult sellise sagedusega, et tema kahekordne pikkus peab täpselt jaguma tekitavate lainepikkustega. 19)Millele kindlate spektrijoonte tekkimine elektronide liikumise kohta aatomis viitavad? Kindlate spektrite teke viitab sellele, et elektronid liiguvad vaid kindlatel orbiitidel, millele vastab kindel elektronenergia. Elektron ''pendeldab'' kindlatel orbiitidel ja liigub edasi tagasi. 20)Miks me võime väita, et elektronidel on laineomadused? Kui elektroni läbi kitsa pilu suruda, siis nad asetuvad selle tahaekraanile, nii et nende jälgedest moodustub valguse interferentsipildisarnane pilt. St, nad käituvad sarnaselt valgusele- defrageeruvad, painudvad, interfereeruvad ja annavad interferentsile sarnase pildi. 21)Milles elektronide laineomadused avalduvad?
täielikult hõivatud, kuid keelutsoon on palju kitsam (1-2 eV) kui dielektrikutes. Elektronid suudavad minna valentsitsoonist järgmisse lubatud tsooni ehk juhtivustsooni, jättes valentsitsooni maha täitmata elektronseisundeid ehk auke, mis käituvad nagu positiivse laenguga osakesed, st võtavad ka osa elektrijuhtivusest. Paar elektron-auk võib pooljuhis tekkida näiteks pealelangeva valguse footoni arvel. Sellest ka nimetus pooljuht, sest tema elektrijuhtivus on muudetav mingi välisteguri (valgus, temperatuur) mõjul. Dielektrikud ehk isolaatorid: on valentselektronide energiatsoon elektronidega täielikult hõivatud. Elektronidel puudub liikumisvabadus, sest pole vabu naabertasemeid. Järgmine lubatud energiatsoon paikneb lootusetult laia (kuni 10 eV) keelutsooni taga. Elektrivoolu ei saa tekkida. 5. Juhtivus-ja valentsitsoonid: Mida kõrgem on pooljuhi temperatuur, seda rohkem
https://www.taskutark.ee/m/wp-content/uploads/sites/2/2015/02/44.png 3. Miks oli vaja N. Bohri postulaate – mida ei suutnud füüsikud aatomi juures selgitada. - Bohri aatomimudel, kus elektronid tiirlevad ümber tuuma nagu planeedid ümber päikese: https://www.taskutark.ee/m/wp-content/uploads/sites/2/2015/02/46.jpg Kuna on teada, et kiirendusega liikuv elektrilaeng, aga ringjoonel liikuv elektron täidab seda tingimust, peab kiirgama elektromagnetlaineid – näiteks valgust. Enamik aatomeid aga enamuse ajast valgust ei kiirga. Neid postulaate oli vaja, sest tollaste teadmistega polnud võimalik kujunenud vastuolusid aatomi ehitusega seoses lahendada. Siis sõnastaski Bohr oma postulaadid mille kohaselt võivad elektronid tiirelda vaid tuumast kindlatel kaugustel asuvatel orbiitidel, millest igaühele vastab kindel energia
Mida väljendab laenguarv Z ? Laenguarv Z näitab prootonite arvu tuumas ja elektronide arvu tuuma ümber. Aatomi mõõtmed. Aatomi mõõtmed on suurusjärgus 10-8 cm, tuuma omad 10-13cm Planetaarmudeli puudused. Planetaarmudel ei selgita aatomite püsivust. Kuidas (ainult nii) võib muutuda aatomi energia? Ergastamise teel. 1) kiiritada aatomeid valgusega 2) lastes kiiresti liikuvatel elektronidel põrkuda aatomitega 3) ainet kuumutades Millise valemiga leida valguse võnkesagedus, kui elektron langeb kõrgemalt energiatasemelt madalamale? hf= E2 E1 , kus E1 ja E2 on vastavate tasemete energiad. Millised arvud määravad Balmer-Rydbergi valemis spektrijoonte lainepikkuse? Täisarvud n1 ja n2 (n1 on igas seerias konstantne täisarv). Millistes lainetes on makrolainetes paisude/sõlmede hulk täisarvuline? Seisulainetes. Millise füüsikalise suuruse ühik on elektronvolt? 1 elektronvolt on energia, mille omandab elektron, läbides elektriväljas potentsiaalide vahet 1 volt.
Aatom neelab energiat, kui läheb madalamalt energianivoolt üle kõrgemale. Kristalltahkises suureneb valentselektroni energiataseme ebatäpsus, mille tulemusel moodustub teatud laiusega energiatsoon minda nim lubatud tsooniks. Valentstsoon- viimane lubatud tsoon, mida võib täielikult elektronidega täita. Juhtivustsoon- valentstoonile järgnev täitmata lubatud tsoon.Keelutsoon- lubatud energiatsoonide vahele jäävad piirkonnad, millele vastavat energiat ei saa elektron omada. Energiatase- stats.olekule vastav energia. Energiatsoon- pidev lubatud energiate vahemik. Juhtide: puhul jäävad osa lubatud energiatsoonidest täitmata ning keelutsoonid lubatud tsoonide vahel on kitsad. Valentstsooni on osaliselt täitsetud. Juba nõrk elektriväli põhjustab eletronide siirdumise vabadele alatasemetele. Dielektrikutes: on energiatsoonid täielikult täidetud eletronidega ja keelutsoonide laiused on nii suured, et nendest üle viia elektrone pole võimalik
6. Mis on potentsiaalibarjäär? Potensiaalibarjäär on kindlal viisil paigutunud energiaväli, mille ületamiseks läheb vaja osakesel rohkem energiat kui tal tavaliselt on 7. Mis on potentsiaaliauk? Potensiaaliauk on see kui osake on ümbritsetud mitmest küljest potensiaalibarjääriga. 8. Millal kuulike ületab potentsiaalibarjääri? Kuulike ületab potensiaalibarjääri sel juhul kui ta pääseb barjääri seinte vahelt välja. 9. Kas mikroosakeste jaoks mängib rolli gravitatsioonienergia? Ei 10. Mis võivad tekitada potentsiaalibarjääre mikromaailmas? Kineetiliste energiate muutumine/muutmine. 11. Mis juhtub elektroni leiulainega, kui ta jõuab lõpmata kõrge potentsiaalibarjäärini? Sellest kürgest potensiaalibarjäärist ei saa elektron mitte mingil juhul üle. 12. Mis juhtub leiulainega, kui ta jõuab lõpliku kõrgusega barjäärile?
Juht: tavaliselt metall-kõrgeim hõivatud energiatsoon ainult osaliselt elektronidega kaetud. Pooljuht juhib elektrit halvemini kui juht, sest nendel ainetel pole elektrone puudu ega üle(juhtidel puudu), juhib elekrit vaid siis kui aine võresse saabuvad lisandite aatomid ja tekivad vabad elektronid või augud. Pooltäidetud tsooni elektronid metallides moodustavad liikumisvõimelise elektrongaasi ehk elektronpilv(nimetus tuleb sellest et elektronid liiguvad metallides vabalt nagu gaasides). Isolaator: väga väikese elektrijuhtivusega aine, praktiliselt mittejuht, nt
Seda on ka siis koguenergia, kui ta tippu veerenult paigale jääb. Järgmine kirss aga jääb ülespoole (mgH1 - mgH2), sest eelmine on ees. Makromaailmas ei saa kaks eset olla ühteaegu samas kohas. Kas see on aksioom, tõrjutusprintsiip, kehtib ka mikroosakestele? Selgub, et vähemalt elektronide puhul kehtib. Seda tuleb väljendada nii: samas aatomis ei saa olla kahte ühesuguste kvantarvudega (n, l, ml ja s) elektroni. Sellise seaduse sõnastas Sveitsi füüsik W. Pauli - Pauli keeluprintsiip. Molekulidelt kristallidele Kui keedusoola lahuses on hulgaliselt Na+ ja Cl- -ioone, on suur tõenäosus ioonide kohtumiseks ja järjest uute keemiliste sidemete tekkeks. Hakkab kasvama NaCl kristall. Olemuselt on see supermolekul, milles on hiidpulk koostisaatomeid või ioone. Samuti võib jääpurikat meenutav suur monokristall hakata kasvama kõrgtemperatuuril sulatatud ainesse lastud jahutatava idukristalli külge
(Beetalagunemine on protsess, mille käigus neutron muutub prootoniks või prooton neutroniks). · Gammakiirgus on kõige lühema lainepikkusega (suurusjärgus alla 10 pikomeetri) ja seega suurima sagedusega ning energiaga elektromagnetiline kiirgus. · Ioniseeriv kiirgus koosneb suure energiaga osakestest või lainetest, millel on piisavalt energiat, et rebida ära vähemalt üks elektron aatomi elektronkattest. · Radioaktiivne kiirgus ehk radiatsioon tekib looduslikes tingimustes radioaktiivsete elementide ebastabiilsete tuumade lagunemisel. Antiikaja aatom Demokritos (umbes 400 eKr) postuleeris, et on olemas mitmesuguse kujuga tahked massiivsed jagamatud osakesed (aatomid). Nad võivad olla ümmargused, siledad, ebakorrapärased, kõverad jne; nad erinevad ainult kujult. Nende erinevatest kombinatsioonidest moodustuvad meile tuntud kehad
1As elektron jääb aga vabaks suurendades sellega vabade elektronide arvu. Vaadeldes 4-valentset Germaaniumi moodustub 4 täiskovalentset sidet , iga aatomi ümber kui see moodustab koosluse 2 germaaniumi aatomiga, kusjuures kummagi aatomi valetselektronid tiirlevad ümber mõlema tuuma Kuna jõud, mis hoiab elektroni, kovalentses sidemes ei ole nii tugev, siis el. võib lahkuda jättes endast järgi augu, mida võib täita ning teine elektron mille lahkumisel sidemest jäi omakorda auk. Elektriväljas pos. Aukude suunatud liikumine tekitab voolutugevuse- Ia auk, elektroni suunatud liikumine tekitab voolutugevuse In, seega kogu I(voolutugevus) on arvuliselt võrdne nii aukude suunatud liikumisest voolutugevusega ja elektronide suunatud liikumisest voolutugevuste summadega. I=Ia+In Pooljuhtide suur kasutus on tingitud sellest, et nende elektrijuhtivust on suhteliselt lihtne suurendada, neid nt. soojendades termotakisteid valgustades.
Aatomikooslused. Laserid. (Käämbre) 1. Kirjelda erinevaid sidemete tüüpe aatomite vahel. Too näiteid. Ioonside on molekul, mis koosneb positiivsest ja negatiivsest ioonist ning neid hoiab koos elektriline tõmbejõud. Nt: NaCl korral läheb naatriumi elektron kloori väliskihti ja tekivad ioonid Na+ ja Cl-. Kovalentne side tekib siis kui väliselektronide spinnid on antiparalleelsed. Nt: H2 molekul tekib siis kui elektronide spinnid on vastassuunalised. 2. Iseloomusta metalli siseehitust. Metallide välimises elektronkihis on tavaliselt 1-2 elektroni. Metallide aatomid paiknevad ruumis korrapäraselt. 3. Miks ja millest tekivad juhtides energiatsoonid? Kristallides on aatomid või ioonid paigutunud korrapärase ruumivõrena
• Bohr võrdles aatomit Päikesesüsteemiga, mille keskel asub positiivselt laetud massiivne tuum (nagu Päike) ning mille ümber tiirlevad kindlatel orbiitidel negatiivselt laetud elektronid (nagu planeedid). !1 6. Bohri aatomiteooria on ühe-elektroniliste aatomite poolklassikaline mudel. Selle teooria aluseks on järgmised postulaadid: • Elektron liigub tuuma kuloonilises väljas ringjoonelistel orbiitidel klassikaliste liikumisvõrrandite järgi. • Võimalikud on vaid sellised orbiidid, kus elektroni orbitaalne impulsimoment on Plancki nurkkonstandi täisarvkordne. • Vastupidiselt klassikalise elektromagnetteooria ennustusele lubatud orbiitidel elektron ei kiirga elektromagnetlaineid, kuigi liigub kiirendusega. • Siirdudes orbiidilt energiaga orbiidile energiaga kiirgab (või neelab) elektron
Aatomifüüsika kontrolltöö kordamismaterjal 1. Mõõtühikute eesliited: · tera T 1012 · milli m 10-3 · giga G 109 · mikro µ 10-6 · mega M 106 · nano n 10-9 · kilo k 103 · piko p 10-12 2. Definitsioonid (ise tuleb lisada näited ja selgitused) Mudel on tegelikkuse lihtsustatud kujutis. Bohri aatomimudel: Aatom koosneb positiivsest tuumast, mille ümber tiirlevad kindlatel orbiitidel elektronid. Bohri postulaadid: 1
AATOMIFÜÜSIKA Refraat Juhendaja: Ain Toom Kuressaare 2009 Aatomi ehituse üldine arengulugu.Aatomi mõiste pärineb kreeka keelsest sõnast atomus ning selle autoriks peetakse Demokritost (V-IV saj e.Kr) Alles XVII saj atomismi ideede taassünd: jõupingutused aatomi massi ja mõõtmete määramiseks. Otsustav pööre aine ehituse uurimises XX saj algul Thomsoni aatomimudel 1897.a avastas tuntud inglise füüsik J.Thomson elektroni Tema aatomi-mudelit nimeta-takse "rosina-saiakeseks" -> Thomsoni aatom sisaldas teatud hulga elektrone, mille arv on võrdeline aatomi massiga Kuna aatom tervikuna on elektriliselt neutraalne, siis elektroni negatiivne laeng on kompenseeritud ühtlaselt jaotunud positiivse laenguga 1906.a õnnestus Thomsonil kindlaks määrata elektronide arv aatomis ja tõestada, et ühe keemilise elemendi elektronid on ühesugused Rutherfordi aatomi mudel
Näiteks keedusool NaCl ioonside elektronide ,,kinkimise" teel. Need aatomid moodustavad molekuli, kuna nad muutuvad suhteliselt kergesti Na+ positiivseteks ja Cl- negatiivseteks ioonideks. Kui Na ja Cl aatomid satuvad lähestikku, ,,kingib" Na oma väliselektroni Cl-le. Ioonsidemega ühendeid on üsna palju looduses. Kovalentne ehk homeopolaarne side. Tema moodustumisel ühistatakse ikka vastasspinnidega elektronpaarid, üks elektron kummaltki ühinevalt aatomilt. Kovalentse sidemega ainete hul looduses on valdav. Kovalentne side on H2 juhtum. H2 moodustamisel ühistatakse kummagi aatomi 2 elektroni, nad asetuvad ühisesse leiulainesse 2 prootoni ümber. Eeltingimuseks on muidugi see, et mõlemad elektronide spinnid on vastassuunalised. Ühinevate aatomite tuumade tõuge tasakaalustatakse nii, et elektronpilve tihedus on suurim tuumade vahelises alas. 2
elektronvolt – energia mõõtühik. aatomi põhiolek - Põhiolek on süsteemi seisund, milles süsteemil on minimaalne võimalik energia. Süsteemilt ei ole võimalik energiat rohkem ära võtta ilma süsteemi lõhkumata või muutmata. aatomi ergastatud olek - Kui süsteemil on rohkem energiat kui absoluutne miinimum, siis on ta ergastatud olekus. Spekter – värvuse skaala. Peakvantarv – n määratleb mitmendal kihil asub elektron tuumast lugedes. Bohri postulaate (3) – 1) Statsionaarsete olekute postulaat: aatom võib viibida vaid erilistes statsionaarsetes olekutes, millele vastavad aatomi koguenergia diskreetsed väärtused. 2) Lubatud orbiitide postulaat: aatomi püsivatele olekutele vastab elektroni tiirlemine kindlatel orbiitidel. 3) Kiirguse postulaat: üleminekul ühest püsivast olekust teise, aatom kiirgab (või neelab) elektromagnetilise energiakvandi.
ja muutub uuesti neutraalseks aatomiks. (pooljuhi aatomi ioniseermisel tekkiva pos.iooni näiva liikumisena läbi kristalli:ioniseeritud aatomi haarab kaotatud elektroni asemele naabri oma, see ,,röövib" omakorda järgmist ja nõda muudkui aatomite ahelikku pidi edasi. Seega on auk pos. laengukandja, ta triivib vooluallika neg.pooluse poole.) 6.mis on termistor?ehk termotakisti. Mida kõrgem on pooljuhi temp, seda enam elektrone paisatakse juhtivustsooni ja rohkem auke jääb valentsitsooni. Juhtivus kasvab soojenedes järsult ja pooljuhte saab kasutada tundlike temp.tajurite poolt- termistoridena. 7.mis kannavad elektrivoolu n-tüüpi ja p-tüüpi pooljuhtides?omajuhtivusega juhis kannavad voolu nii elektronid kui ka augud, n-pooljuhis-peam.elektronid, p-pooljuhis peam.augud. 8.millel põhineb fototakistite toime?Fototakistite toime põhineb kahe elektroodiga pooljuhtfotoelemendil, mille elektrijuhtivus sõltub seadisele langeva kiirguse intensiivsusest ja spektrist
4 värvi, mida saab kiirata: punane, roheline, helesinine, tumesinine/violetne. 4. De Broglie laineteks nimetatakse vabalt liikuvate osakeste leiulaineid. Valemist =h/p=h/mv määratud lainepikkust nimetatakse De Broglie lainepikkuseks. Elektronlained pole keskkonas võnkumised, vaid tõenäosuslained, st et laine määrab ära elektroni leidmise tõenäosuse antud kohas antud ajahetkel. Tõenäosuslained, mida elektron ümber tuuma liikudes moodustab, on seisulained, mis seisavad paigal. Elektronlaine aatomis on seisulained ja keralained. Tõenäosuslaine on Seisulaine laine, mis ei kanna edasi energiat, laine harjad ja põhjad võnguvad kohapeal Elektronlaine on keralaine- toimub kera pinnal, ümber kera 5. Sõltub aatomi energia muutusest, mis omakorda sõltub milliselt orbiidilt millisele ta liigub. f= = = 6. Aatom kiirgab kvandi, kui elektron liigub tuumale lähemale
1.Schrödingeri võrrand- kvantmehaanika põhivõrrand, kirjeldab mikroosakeste liikumist. 2.Mikromaailma täpsuspiirangud- osakese kirjeldamiseks kasutatavad suurused on paarikaupa täpsuslikus seoses. Kui ühe suuruse täpsust suurendada, kaotatakse teise suuruse täpsus. 3.Millal elektron satub potentsiaalbarjääriga kokku- 4.Elektroni isel kvantarvud- n-peakvantarv, l-orbitaalkvantarv, m1-magnetkvantarv ja s- spinnkvantarv 5.Kvantarvude sisu, mida näitavad- määravad elektroni olekud 6.Spinn- Elektronile(ja teistele elemntaarosakestele) omast sisemist magnetismi iseloomustab osakese spinn. 7.Selgita tõrjutusprintsiibi sisu(Pauli printsiip)- samas aatomis ei saa olla kahte ühesugust elektroni. 8.Ioonside,keemiline side
Katse kirjeldus: selleks ta pommitas kuldlehte alfaosakestega (He aatomi tuumad, +laenguga). Tulemus: alfaosakesed hajusid kuldplaadilt. Järeldus: Thomsoni aatomimudel ei ole õige, laiali olev positiivne laeng ei suuda alfaosakesi hajutada,seepärast peab pos laeng olema kitsas piirkonnas TUUMAS. 3. Planetaarne aatomimudel: T 10-13cm A - 10-8cm. Mudeli positiivsus: selgitab hästi aatomi ehitust. Negatiivsus: ei selgita aatomi püsivust. Ringjooneliselt liikuv elektron liigub kiirendusega ja seepärast peaks ta kiirgama kogu aeg energiat ja aatom peaks lakkama olemast . See on klassikaline füüsika käsitlus. 4. Bohri postulaadid: 1)bElektron liigub aatomis ainult kindlatel orbiitidel. Kindlatel orbiitidel elektron energiat ei kiirga. 2) Elektroni üleminekulnühelt kindlalt orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab energiat kindlate portsionite kaupa. 5
1. Ioonside - Positiivsete ja negatiivsete ioonide vahel tekib tõmme, mis neid koos hoiab. Näiteks NaCl-s Na on ära andnud oma välise elektroni Cl-le. Kovalentne ehk homeopolaarne side - Kummaltki ühinevalt aatomilt ühistatakse üks elektron vastasspinnidega elektronpaaridest. Näiteks H2 moodustamisel ühistatakse kummagi aatomi 2 elektroni. 2. Metalli aatomis on kõrgeimal hõivatud energiatasemel ainult üks elektron. Tõrjutusprintsiip lubab tsooni igale alatasemele asuda kahel vastassuunaliste spinnidega elektronil, seetõttu jääb kõrgeim hõivatud tsoon pooleni täidetuks. Selle tsooni elektronid moodustavad liikumisvõimelise elektrongaasi. 3. Kristallis olevate aatomite elektronkatete väliselektronide tasemed paisutab aaatomite elektriline vastastikõju laiadeks energiatsoonideks. Kehtima jääb energia miinimumprintsiip koos Pauli tõrjutusprintsiibiga. 4
Plasma koosneb ühe- ja mitmekordselt ioniseeritud aatomitest ja elektronidest, moodustub kõrgel temperatuuril ja elektrilahendustes, suur elektrijuhtivus 2.2. AATOMID JA IOONID 2.2.1 Elektronide olek aatomis Elektronil on üheaegselt nii massiosakese kui laine omadused.Elektroni koordinaati ja impulssi pole üheaegselt võimalik täpselt määrata. Me võime teada ainult elektroni olekut e. elektroni orbitaali Statsionaarses olekus on elektron ainult teatud kindlatel kvanditud orbitaalidel Kvantarvud peakvantarv n n = 1, 2, 3,…, magnetkvantarv m m = 0, 1, 2,…, l spinnkvantarv s s =+1/2 või s = -1/2 orbitaalkvantarv l l = 0, 1, 2, 3,…, n-1 Pauli printsiibi kohaselt võib aatomis ühes ja samas olekus olla ainult üks elektron. Kaks elektroni aatomis peavad olema vähemalt ühe kvantarvu võrra erinevates olekutes.
9. Mis on isotoopide tekke aluseks? Ühesuguse elektronide ja prootonite arvuga, kuid erineva neutronite arvuga elemendid 10. Mis määrab ära aine keemilise intediteedi?aine keemilised omadused??? 11. Millistel energianivood on elektronile lubatud aatomis? isoleeritud aatomites võivad elektronid olla vaid diskreetsetel 4 kvantarvuga ja Pauli keeluprintsiibiga määratud energianivoodel. 12. Mis on footon? Vabanev või neelatav energia hulk, mis on vajalik, et elektron vahetaks energianivood. 13. Kirjutage Planck'i võrrand? = h kus, h - Plancki konstant = 6,63 . 10-34 J.sek. 14. Bohri mudel aatomi ehitusele? 15. Defineeri Heisenberg'i määramatuse printsiip? 16. Mis on peakvantarv ja selle lubatud väärtused? Annab elektroni lubatud põhienergianivood, kus tõenäosus vastava kvantarvuga elektroni leidmiseks on suurim. Peakvantarv n võib omada positiivseid väärtusi vahemikus 1 - 7. 17. Mis on kõrvalkvantarv ja selle lubatud väärtused
AATOMIFÜÜSIKA · Aatomi mõiste pärineb kreeka keelsest sõnast atomus ning selle autoriks peetakse Demokritost. · Alles XVII saj. atomismi ideede taassünd: jõupingutused aatomi massi ja mõõtmete määramiseks. · Otsustav pööre aine uurimises XX saj. algul. THOMSONI AATOMIMUDEL · 1897.a avastas tuntud inglise füüsik J.Thomson elektroni. · Tema aatomi-mudelit nimetatakse ,,rosina saiakeseks``. · Thomsoni aatom sisaldas teatud hulga elektrone, mille arv on võrdeline aatomi massiga. · Kuna aatom tervikuna on elektriliselt neutraalne, siis elektroni negatiivne laeng on kompenseeritud ühtlaselt jaotunud positiivse laenguga. · 1906.a õnnestus Thomsonil kindlaks määrata elektronide arv aatomis ja tõestada, et ühe keemilise elemendi elektronid on ühesugused. RUTHERFORDI AATOMIMUDEL
Aatomi elektronkate koosneb elektronidest, millel on negatiivne elektrilaeng. Elektronid ei tiirle ümber aatomi selle sõna klassikalises mõistes, vaid moodustavad elektronpilve. Elektronpilve läbimõõt on mitu suurusjärku suurem aatomituuma läbimõõdust, seega määrab elektronpilve läbimõõt ära aatomi mõõtmed. Kui aatomis on elektrone rohkem või vähem kui prootoneid, siis on tegemist iooniga. Liigse elektroniga on negatiivne ioon (anioon), puuduv elektron on aga positiivsel ioonil (katioon). Kui aatomis ei ole ühtegi elektroni, siis on tegemist täielikult ioniseeritud aatomiga. Elektronide aatomist lahtirebimine või juurdelisamine on aatomi ioniseerimine. Kõige kergemini on aatomist lahti rebitavad need elektronid, mis on aatomiga kõige nõrgemini seotud. Ioonidel on elektrilaeng, mille määrab neutraalsest aatomist välja rebitud või sellele lisandunud elektronide arv; seetõttu reageerivad ioonid ümbritsevate aatomitega palju
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
