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.
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.
ELEKTER JA MAGNETISM KURSUS 3 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 1 ELEKTRILAENGUD · Laeng näitab, kui suur on laetud kehade vaheline vastasmõju · Seda vastasmõju nimetatakse elektriliseks vastasmõjuks. · Laeng ei saa eksisteerida ilma kehata · Elektrilaeng jaguneb + ja laenguks · Kehale on võimalik laengut anda hõõrdumisel · Hõõrdumisel läheb osa elektrone üle ühelt kehalt teisele. · Keha, mis sai elektron, laadub negatiivselt, teine keha positiivselt. 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 2 ELEKTRILAENGUD1 · Väikseima ehk elementaarse positiivse laengu kandjaks on prooton (ka positron), · elementaarse negatiivse laengu kandjaks on elektron (ka antiprooton). · Viimase laengut tähistatakse e = -1,6010-19 C . 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 3 Elektri jäävuse seadus · elektriliselt isoleeritud süsteemis (s.o. süsteemis,
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?
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. Aatomimudelid · Demokritos 5. saj. e.Kr. andis aatomile nime jaotamatu, katkilõikamatu. · Rosinakukli mudel Thomson · Planetaarmudel · Bohri mudel · Pilve mudel Aatomimudelid · Thomsoni aatomimudel kujutas endast sfäärilise sümmeetriaga homogeenset positiivset ruumlaengut, mille väljas liigub elektron (avastati 1897). Aatomimudelid · Rutherfordi katse (1911) ja planetaarne mudel. · Rutherfordi mudeli kiire populaarsuse tegelikuks põhjuseks on tema sarnasus Päikesesüsteemiga. Rutherfordi katse Planetaarse mudeli püsivus · Elektron tiirleb aatomis ümber tuuma
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);
AATOMIFÜÜSIKA Aatom on keemilise elemendi väikseim osake, mis on ergastamata olekus neutraalne. Aatom koosneb tuumast ja elektronkattest vastavalt läbimõõtudele 10 -15 ja 10 -10 m, massiga suurusjärgus 10 - 27 ...... 10 - 25 kg. Aatomi mass on koondunud 99,9 % ulatuses aatomi tuuma, tuuma tihedus on 10 17 kg / m 3 . Elektronid paiknevad aatomi tuuma ümber kihiliselt , seejuures välimises kihis olevate elektronide arv määrab ära aatomi keemilised omadused. Aatomi elektronkatte laeng moodustub elementaarlaengute kordustest . 1 e = -1,6 10 - 19 C
Aatomi planetaarmudel. Sarnaneb päikesesüsteemiga. ,,Päikeseks" on aatomituum ja ,,planeetideks" on tuuma ümber tiirlevad elektronid. Mis jõud on planetaarmudelis mõjuvaks kesktõmbejõuks? Positiivse tuuma ja negatiivsete elektronide vahel olev elektrilised tõmbejõud. 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
Aine ehitus- aatomifüüsika Mikromaailm- aine elementaarosakesed ja nendega toimivad füüsikalised protsessid. Uurimismeetod- kaugne katse Makromaailm- maailm, kus kehtib klassikaline füüsika oma seadustega. Kergesti katsetega kontrollitav Thomsoni I aatomimudel: Puudub tuum (tegelikult mitte) Rosinasai- on olemas elektronid, mis paigutuvad suvaliselt Aatom on terviklikult positiivselt laetud. (Tegelikult neutraalne) T. Arvas, et elektronid on positiivsed. Sarnasus: on elektronid ja laeng Rutherford avastas tuuma -osake- heeliumi aatomituum R. alustas selle uurimist. 1906 tõestati, et -osakeste laeng peab olema 2e. (kahekordne positiivne elementaarlaeng- kõige väiksem eksisteeriv laeng looduses) tähis e e= 1,6 · 10 C R. Avastas, et vesiniku aatomi tuumalaeng on +e Kulla aatomi läbimõõt on 3 · 10 m
12. klassi kordamisküsimused. 1.osa ,,Aatom, molekul, kristall" 1. Millega tegeleb mikrofüüsika? Millega tegeleb makrofüüsika Mikrofüüsika tegeleb mikromaailmas olevate seaduste ja seaduspärasustega (prootonid, elektronid). Makrofüüsika tegeleb makromaailma füüsikaga (aistingud ja tajud). 2. Kirjelda aatomi ehitust. Mis on elementaarlaeng? Aatom koosneb positiivse laenguga tuumast ja seda ümbritsevatest negatiivse 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
aastal avastas J.J. Thomson katoodkiiri uurides esimese aatomist väiksema osakese, mida hiljem hakati nimetama elektroniks. Thomson näitas, et katoodkiired koosnevad negatiivse laenguga osakestest, mis on vesiniku aatomist üle 1000 korra kergemad. Kiiresti sai selgeks, et nii katoodkiirtes kui ka metalljuhtmetes kannavad elektrivoolu just elektronid. Kuna elektronid võivad kanda aatomist välja negatiivset laengut, aga väga vähe massi, on loogiline arvata, et aatom koosneb põhiliselt positiivse laenguga raskest „aatomitaignast”. Nii pakkuski Thomson 1904. aastal välja esimese teaduslikult põhjendatud aatomimudeli, mida nimetatakse „ploomipudinguks”, eesti keeles on hakatud nimetama „rosinakukli mudel”. Elektronid on selles mudelis nagu rosinad saias, kuigi elektronid ei püsi paigal nagu need rosinad seal saias, vaid peavad tiirlema või võnkuma. Liikuvate elektronide
See et me oleme veel elus. 7)Millise järelduse sai teha aatomite püsivusest planetaarmudeli vastuolu kohta? See ei näita elektronide poolt kiiratavat energiat. 8)Kuidas tekib joonspekter? Kirjelda seda spektrit? Joonspekter-mustal taustal üksikud värvilised jooned. Tekivad kiirgusspektrid. Joonspektri tekitasid kõrge temperatuurini kuumutatud atomaarsed gaasid hõredas olekus. 9)Mida joonspektri tekkimine kinnitab aatomi kohta? Joonspektri tekkimine kinnitab seda, et aatom kiirgab ainult kindlaid energia kvante. E=h*f. 10)Millele viitab kindlate energiakvantide kiirgumine aatomist? Elektron saab liikuda ainult kindla energiaga orbiitidel ümber tuuma. Kiiratava kvandi energia on võrdne elektroni orbiitidel vastavate energiate vahega. Katoodilt eraldunud elektronid kiirendatakse ja nad omandavad kineetilise energia. 11)Millega võrdub kiirguskvandi energia? Oska seda leida nii dzaulides kui ka elektronvoltides.
· 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)
1. J. Thomsoni- loodud aatomimudelit on nimetatud pudingimudeliks - selle järgi on aatom nagu ühtlane positiivse laenguga "puding", milles on "rosinateks" elektronid. Jõudis järeldusele, et looduses eksisteerivad elementaarlaengud. Tema mudeli järgi ei saa seletada miks aatomid kiirgavad. Ernest Rutherford- kullalehega katse, aatomil on tuum ja selle ümber elektronid (-). Tuum 10-13aatom 10-8 cm. Bohr- täiendas mudelit kihtidega. 2. Aatom kiirgab sellepärast et iga kiirendusega liikuv keha kiirgab. Aatom statsionaarses olekus ei kiirga. Elektron võib liikuda ainult kvant olekutes millele vastab kindel energia. Aatomi üleminek 1 olekult teisele ta kas kiirgab või neelab energia kvandi ehk ootoni mille energia võrdub olekute energia vahega. Hõredatel gaasidel on joonspekter. Gaasides on aatomid hõredad, järelikult aatomite spektrid on joonspektrid. Igale joonele spektris vastab kindel kiirguse lainepikkus ja sagedus
1896.a. Henri Becquerel: avastas radioaktiivsuse 1902.a. Ernst Rutherford ja Frederick Soddy: radioaktiivsus on aatomite muundumine 1909.a. Robert Millikan: mõõtis elektroni laengu ja tegi kindlaks, et see on vähim laeng looduses 1911.a. Ernst Rutherford: pommitas õhukest kuldlehte He aatomi tuumadega ja jälgis nende hajumist. 1. Kirjelda Thomsoni aatomimudelit. Miks räägitakse aatomi mudelist? Mis on mudel? - Kujutab rosinakuklina, kus elektronid on rosinad ja saiaks on aatom. - sest me ei näe aatomit ja ei tea, milline see on. Meil on olemas informatsioon, mis tuleb osakeste ja kiirguste kaudu - mudel on ettekujutis uuritavast objektist 2. Kirjelda Rutherforfi katset. Mida sellega püüti uurida? - alfaosakesed suunati väga õhukesele kuldlehele ja jälgiti nende käitumist ja haihtumist ning ka tagasipõrkumist. - et teada saada, milline on aatomimudel - mõõdetakse osakeste hajumisnurka 3. Millised järeldused tehti Rutherfordi katsest?
1896.a. – Henri Becquerel: avastas radioaktiivsuse 1902.a. – Ernst Rutherford ja Frederick Soddy: radioaktiivsus on aatomite muundumine 1909.a. – Robert Millikan: mõõtis elektroni laengu ja tegi kindlaks, et see on vähim laeng looduses 1911.a. – Ernst Rutherford: pommitas õhukest kuldlehte He aatomi tuumadega ja jälgis nende hajumist. 1. Kirjelda Thomsoni aatomimudelit. Miks räägitakse aatomi mudelist? Mis on mudel? - Kujutab rosinakuklina, kus elektronid on rosinad ja saiaks on aatom. - sest me ei näe aatomit ja ei tea, milline see on. Meil on olemas informatsioon, mis tuleb osakeste ja kiirguste kaudu - mudel on ettekujutis uuritavast objektist 2. Kirjelda Rutherforfi katset. Mida sellega püüti uurida? - alfaosakesed suunati väga õhukesele kuldlehele ja jälgiti nende käitumist ja haihtumist ning ka tagasipõrkumist. - et teada saada, milline on aatomimudel - mõõdetakse osakeste hajumisnurka 3. Millised järeldused tehti Rutherfordi katsest?
ed kiirgus s · Alfakiirgus on ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib tuumareaktsioonide tulemusel ja koosneb alfaosakestest. · Beetakiirgus on beetaosakestest () koosnev ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib beetalagunemisel. (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
Lünktest AATOMI SISEEHITUS. KVANTFÜÜSIKA 1. Aatomi planetaarmudelis on planeetide osas elektronid, Päikese osas aatomi tuum. 2. Planetaarmudelis mõjuvaks kesktõmbejõuks on positiivse tuuma ja negatiivsete elektronide vahel olev elektrilised tõmbejõud 3. Laenguarv Z väljendab prootonite arvu tuumas 4. Aatomituum on 100000 korda väiksem aatomi läbimõõdust (anna suurusjärk) 5. Algse planetaarmudeli järgi ehitatud aatom ei oleks olnud püsiv 6. Aatomi energia võib muutuda ainult ergastamisel, kui kiiritada aatomeid valgusega; lastes kiiresti liikuvatel elektronidel põrkuda aatomitega ja ainet kuumutades. 7. Kui elektron langeb aatomis kõrgemalt energiatasemelt E k madamale, Em võib ta kiirata valguskvandi, mille valguse võnkesagedus on 1015 Hz. 8. Elektronvolt on seoseenergia mõõtühik 9. Aine elementaarosakeste laineloomust näitavad nende tekitatud
kooskõlastatult, koherentselt. Seeläbi on laseri kiirgusvihus valgus koherentne, monokromaatne ning suunatud kitsasse vihku. kus kasutatakse lasereid? meditsiin(silma operatsioonid), holograafia, laserprinterid, laserplaadid, laserplaadi mängijad. kas statsionaarsetel orbiitidel tiirlevad elektronid kiirgavad elektromagnetlaineid? mida uuriti Rutherfordi katses?- Ei kiirga, uuriti aatomi ehitust, ruumikasutust elektronide ja tuuma paiknemist. Kirjelda Bohri aatomimudelit.- aatomi planetaarmudel, mida on täiendatud Bohri postulaatidega: 1. Elektron võib aatomis liikuda ainult kindlatel statsionaarsetel orbiitidel. Sellises olekus aatom ei kiirga. 2. Aatom kiirgab või neelab energiat, kui elektron vahetab orbiiti . miks kasutatakse füüsikas sageli mudeleid: - on lihtsam, selgem ja vahel ka ainuvõimalik et kirjeldada mingit katset. Originaaliga sarnane funktsioneerimise süsteem või otseselt originaaliga samastuv. Millal aatom kiirgab kvandi?-elektroni üleminekul suurema
.............................................................................................................................12 KASUTATUD ALLIKAD:...................................................................................................... 13 3 SISSEJUHATUS. Aatomiks (vanakreeka sõnast (átomos) 'jagamatu') nimetatakse väikseimat osakest, mis säilitab talle vastava keemilise elemendi keemilised omadused. Aatomid võivad aines esineda üksikuna või molekulideks liitununa. Keemia seisukohast on aatom jagamatu, füüsikaliste vahenditega aga saab teda lahutada elementaarosakesteks. Aatomi ehitust võivad muuta looduslikud radioaktiivsed protsessid ja aatomite pommitamine elementaarosakestega. Aatomite puhul ei kehti klassikalise mehaanika seadused; nende kirjeldamiseks tuleb kasutada kvantmehaanika mõisteid. Aatom koosneb positiivse elektrilaenguga tuumast ning seda ümbritsevast sama suure
Vesinikuaatomi spektrijooned on rühmitunud seeriatesse. Igas seerias olevad jooned 1 1 1 = R( 2 - 2 ), kus n1 n2 moodustavad koonduvaid jadasid. Seeriaid kirjeldab valem: - joonelaine pikkus - Balmer Rydbergi valem. n1 ja n2 on täisarvud, n1 on konstantne täisarv ja n2=n1+1, n1+2. Statsionaarne olek - olek, milles aatom ei kiirga. Ergastatud olek - olek, mille energia on suurem kui aatomi põhiolekus.A) ergastatud olekusse läheb aatom peale energia neeldumist. B) Ergastatud olek on ebastabiilne( ei ole püsiv) C) Ergastatud olekust läheb aatom iseenesest põhiolekusse.D) Ergastatud olekus püsib aatom 10 astmel -9 sekundit. Aatomi põhiolek ehk normaalolek - Väikseima võimaliku energiaga olek, selles olekus võib aatom olla lõpmatult kaua.
Seotud seisund kovalentne side - saab tekkida ainult siis kui väliselektronide spinnid on antiparalleelsed (radiaalosa on sümmeetriline).Kovalentne side on spetsiifilise kvantmehaanilise päritoluga ja sellel klassikalist analoogi ei ole. (Ühinevate aatomite tuumade tõuge tasakaalustatakse nii,et elektronpilve tihedus on suurim tuumade vahelises alas ). 2. Kristallvõre: Kristallid on makroskoopilised hiidmolekulid, milles aatomid või ioonid on paigutunud korrapärasesse (perioodiliselt korduvate ühikrakkudega) ruumvõresse. Kristallides (tahkistes) muunduvad aatomite/ioonide väliselektronide energiatasemed mitme eV laiusteks energiatsoonideks, mille hõivamine elektronide poolt järgib tõrjutusprintsiipi ja mis on ühised kogu kristallile.Kristallvõre on igal juhul füüsikaline mudel idealiseering. 3
tiirlevad kõikvõimalikel kaugustel ja tasapindades negatiivse laenguga elektronid. Aatomi kogulaeng on null, sest tuuma positiivne laeng ja elektronide negatiivne kogulaeng tasakaalustavad teineteist. Lühemalt kirjeldades: Aatomi keskel asub massiivne positiivse laenguga tuum, mille ümber tiirlevad suvalistel kaugustel ja tasapindadel negatiivse laenguga elektronid. 2 Milliseid vabadusi annab Bohri II postulaat aatomile? – 1913. aastal avaldas taani füüsik Niels Bohr kaks postulaadi, mis kõrvaldavad mõned Rutherfordi planetaarse aatomimudeli puudused. Bohri II postulaat ütleb, et aatom võib minna ühest statsionaarsest olekust teise statsionaarsesse olekusse, st, et elektron võib üle hüpata ühelt lubatud orbiidilt teisele lubatud orbiidile, kuid ei või viibida nende orbiitide vahel. Sellistel üleminekutel aatom kiirgab või neeljab kindla energiakoguse (kvandi).
Füüsika kordamine. 12.klass. II 1. Rutherfordi aatomimudel. Selle vastuolud. 2. Bohri postulaadid 3. Balmeri seeria.(joonte värvused, energia diagrammil üleminekud nii kiirgus kui neeldumisspektrio korral) 4. Mida nimetatakse de Broglie laineteks ja lainepikkusteks. Iseloomustada elektronlaineid, lainepikkuse arvutamine. 5. Millest sõltub vesiniku aatomi poolt kiiratud või neelatud lainepikkus. 6. Millal aatom kiirgab või neelab kvandi? 7. Milliste kvantarvudega on määratud elektroni liikumine aatomis (tähistused, väärtused, mida määravad aatomis) 8. Millised elektroni iseloomustavad suurused aatomis on kvanditud e sõltuvad järjestikustest täisarvudest ? 9. Kvanttingimus (valem ja tähistused selles) 10. Millised omadused võivad olla elektronil liikudes ümber tuuma? 11. Sõnastada Pauli keeluprintsiip; mis sellest järeldub? 12. Milliste reeglite järgi kihistuvad elektronid aatomis?
Bohr Rutherfordi planetaarse aatomimudeli suurim viga on see, et ta on õige üksnes mittekiirgava aatomi korral 1913. a. muutisTaani füüsik Niels Bohr selle vastuolu seaduseks, sõnastades oma esimese postulaadi: Elektronid võivad aatomis liikuda ainult kindlatel statsionaarsetel orbiitidel. Sellisel orbiidil liikudes elektron ei kiirga. -> Selleks, et aatom kiirgaks, peab elektron orbiiti vahetama (2.postulaat): Üleminekul ühest statsionaarsest olekust teise aatom kiirgab või neelab energiakvandi. 3. postulaat: Aatomi statsionaarsetele olekutele vastab elektroni tiirlemine teatud kindlatel orbiitidel Kaasaegne aatomimudel Tuuma ümber liikuvad elektronid moodustavad elektronpilved, mille erinevates osades on elektroni leiutõenäosus erinev Elektronpilve piire, järelikult ka aatomi mõõtmeid, ei ole võimalik täpselt määrata Mitmeelektronkihiliste aatomite elektronkate on kihiline
Planetaarmudel kjutab aatomit miniatuurse Päikesesüsteemina, milles elektronid tiirlevad ümber tuuma, nagu planeedid ümber Päikese. Planetaarmudel ei seleta aatomite püsivust ega sama elemendi aatomite täpset saranasust ning taastavatust: tiirlevad elektonid peakid makrofüüiska seaduste järgi pidevalt kiirgama elektromagnetlaineid ja niiviisi energiat kaotades angema 10(astmes-9) s jooksul tuumale. Aaatomite püsikindluse seletamiseks tuleb otsida mikroosakeste omadusi, mis eid järsult eristavad makrokehadest. 1 elektronvolt on enerig, mille omandab elektron, läbides elektriväljas potensiaalide vahet 1 volt. 1 eV vürdub
millesse on kogunenud peaaegu kogu aatomi mass. Tuuma ümber tiirlevad kõikvõimalikel kaugustel ja tasapindades negatiivse laenguga elektronid. Aatomi kogulaeng on null, sest tuuma positiivne laeng ja elektronide negatiivne kogulaeng tasakaalustavad üksteist. 2. Millised on planetaarse aatomimudeli puudused? – 1) ei selgita aatomi püsivust, sest klassikalise elektrodünaamika seaduste kohaselt kiirgab kiirendusega tuuma ümber tiirutav elektron elektromagnetlained, mille tõttu aatom kiirgab energiat, elektron läheb kiiresti tuumale ja aatom lakkab olemast väga lühikese aja jooksul. Tegelikult on aatomid aga väga püsivad. 2) ei selgita üksikute värvuste (spektrijoonte) kiirgamist aatomi poolt. Järeldus: klassikalise elektrodünaamika seadused ei ole rakendatavad aatomisisestes protsessides. 3. Kui suur arvatakse olevat aatom? – 10-10 m 4. Sõnasta Bohri postulaadid? – Need postulaadid avaldas 1913
KONTROLLKÜSIMUSED Mikromaailma füüsika 1. Atomistlik printsiip väidab, et nii ainet kui välja pole võimalik lõputult jagada samade omadustega osadeks. Mõlemal on olemas vähimad portsjonid, mida aine korral nimetatakse fundamentaal- või alusosakesteks, välja korral aga kvantideks. 2. Piljardipalli mudel — John Dalton • Aatomid on homogeensed ja kerakujulised (läbimõõduga ca 100 pm). • Lihtaine aatomid on kõik ühesugused. • Liitainete aatomid koosnevad erinevate elementide aatomitest. 3. Ploomipudingi mudel — Thomson •Aatomid on kerakujulised (läbimõõduga ca 100 pm) •Aatomid on täidetud positiivse elektrilaengu massiga •Aatomid sisaldavad negatiivselt laetud osakesi – elektrone, mis saavad teatud tingimustel aatomist lahkuda Thomson esitas 1903 aatomi ehituse "rosinasaia" mudeli ehk Thomsoni aatomimudeli. Selles
Konspekt 1. Mõisted Aatomifüüsika teadusharu, mis uurib aatomi ehitust ja omadusi Energiatase energia, mis vastab aatomi statsionaarsele olekule Peakvantarv (n) määrab elektroni kõige tõenäosema kauguse tuumast (elektronkihi numbrid) Põhiolek olek, kus elektroni energia on minimaalne Ergastatud olek olek, kus elektroni energia on suurem kui põhiolekus Pidevspekter spekter, kus üks värvus läheb sujuvalt üle teiseks värvuseks; elektromagnetilise kiirguse sagedus muutub pidevalt Joonspekter spekter, kus üksikud värvilised jooned on tumedal taustal (kiirgusspekter) või üksikud tumedad jooned on pideva spektri taustal (neeldumisspekter) Spektroskoop aparaat, mis koosneb skaalaga varustatud pikksilmast ja millega vaadeldakse spektrit Spektrograaf aparaat, kus spektrid jäädvustatakse fotoplaadile või filmile
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
TEST 11 Aatomi ja tuumafüüsika 1. Aatomimudel on ajaloolises arengus läbinud mitmeid erinevaid etappe. Mis nimetuste all neid erinevaid aatomimudeleid tuntakse? a. Negatiivse laenguga osakesed on positiivselt laetud pilve sees Tohmsoni rosinapudingi mudel b. Keskel on massiivne tuum, selle ümber tiirlevad elektronid aatomi planetaarmudel c. Elektronidel on aatomis erinevad energiatasemed Bohri aatomimudel d. Tuuma ümber on elektronpilved, mille erinevates osades on elektroni leiutõenäosus erinev kaasaegne aatomimudel 2. Millistele aine olekutele milline spekter vastab? a. Tahke aine pidev spekter b. Hõre gaas joonspekter c. Gaas normaalrõhul ribaspekter 3. Millise valemi järgi arvutatakse liikuva objekti lainepikkust (de Broglie laine)
1. Thomsoni aatomimudel- kirjeldus Thomsoni aatomimudeli (1903) järgi koosneb aatom ühtlaselt jaotunud positiivsest elektrilaengust ja negatiivse elektrilaenguga elektronidest, mis selles liiguvad. 2. Rutherfordi katse. Planetaarne aatomimudel. Vastuolud klassikalise füüsikaga Kullalehe katse: kiiritas alfa oskestega kullalehte, vaatas kuidas kulla aatom muudab alfa osakese liikumis suunda. Sai teada, et aatomil on tuum ja aatomitest väljaspool on elektronid, mis tiirlevad selle ümber. Planetaarmudeli (1904) järgi on aatom suur positiivse elektrilaenguga kera, mida ümbritsevad negatiivse elektrilaenguga elektronid. Vastuolu klassikalise füüsikaga: Ringjoonelistel orbiitidel tiirlevad elektronid peaksid kiirendusega liikudes kiirgama elektromagnetlaineid,mis vähendaks nende energiat,kuid tegelikult on aatomid stabiilsed. 3
Aatomi kiirgamine Aatomi mikroilma käsitledes oleme tõdenud, et valguse mikrovälgatusi lähetatakse(saatma) aatomist kvantsiiretel, üleminekutel energiatasemete vahel. Võnkumine on olemuselt perioodiline kohavahetus. Elektroni ,,koht" aatomis on tema leiulaine. Kvantsiiret tuleb käsitleda kui elektroni võnkumist ühest seisulainest teise, ühest elektronpilvest teise. Kvantsiire on protsess, mis toimub lõpliku ajavahemiku jooksul.(mitte momentaanselt) Elektromagnetlaine kiiratakse, kui elektron võngub ühest leiulainest teise. Valguse neeldumisel lähtub protsess madalamast energiatasemest ja lõpeb suurema energiaga orbitaalil. Kui kõik aatomi elektronid asuvad madalaimates (vähima energiaga) lubatud kvantolekutes, siis on aatom põhiolekus. Kui mõni elektron neelab footoni (saab endale footoni energia), siis tõuseb ta mõnele kõrgemale vabale energiatasemele ja aatom läheb ergastatud olekusse.
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
