Tahkise struktuur (0)

Lõik failist

Sarnased õppematerjalid

36

ppt

Aatomifüüsika kõkkuvõttev esitlus

· Kvant- ehk lainemehaanika rajaja L.deBroglie statsionaarsete orbiitide seisulained.  Energiatsoonid aatomis Eristatakse lubatud energiatsoone ja keelutsoone. Lubatud tsoonis saavad elektronid olla, aga keelutsoonis mitte. Lubatud tsoonid on lahutatud omavahel keelutsoonidega. Probleem on selles, kas elektronil on piisavalt energiat, et keelutsoonist üle hüpata ühest lubatud tsoonist teise. Selle põhjal eristataksegi metalle, pooljuhte ja dielektrikuid.  Tahkiste struktuur · Energiatasemed tahkises. Tahkis tahke keha. Tahked kehad jagunevad kristallilisteks (keedusool NaCl, jää, metall) ja amorfseteks (klaas). Kristallilised kehad on tahkised. Amorfsed kehad on põhimõtteliselt vedelikud väga suure viskoossusega. · Kristallides on aatomid või ioonid paigutunud korrapärase ruumvõrena. Naaberaatomite välised elektronkatted mõjutavad üksteist. Selle tulemuseks tahkistes on, et aatomite väliskihi elektronide ehk valentselektronide

Füüsika

13

docx

Füüsika konspekt - aatomifüüsika, aatomimudelid

algas 1920. aastatel. Selle peamised rajajad olid aastail 1925. ­ 1926. W. Heisenberg ja E. Schrödinger. Kvantmehaanika on õpetus mikromaailma objektide liikumisest. Põhiseisukohad on: 1. Aineosakestel on laineomadused (st osake võib käituda lainena). 2. Mikroosakeste käitumine on tõenäosuslik (ei ole täpselt ennustatav). Kvantmehaanika võtab arvesse osakeste liikumise kirjeldamisel nii korpuskulaarseid kui ka lainelisi aspekte. 6. teema - energiatasemed tahkistes · Tahkis - kristallilised kehad. · Energiatsoonid Kristallides on aatomid või ioonid paigutunud korrapärase ruumvõrena. Naaberaatomite välised elektronkatted mõjutavad üksteist. Selle tulemuseks on, et aatomite väliskihi elektronide ehk valentselektronide energiatasemed muunduvad mitme elektronvoldi laiusteks energiatsoonideks (1eV = 16×10-19 J). Tahkistes tekivad ühistatud elektronid, mis kuuluvad kogu kristallile. Ka tsoonid on ühised kogu kristallile

Füüsika

2

rtf

Molekulid ja kristallid

Molekulid ja kristallid 1. Ioonside: tekib siis kui molekul "koosneb" positiivsest ja negatiivsest ioonist ning neid hoiab koos elektriline tõmbejõud. Kovalentne side: seletub elektriliste ja vahetusjõududega, mille tõttu on erineva sümmeetriaga olekutel erinev energia. 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 laius

Füüsika

1

doc

Metallid, dielektrikud, pooljuhid

Tahkistes on aatomid tihedasti koos ja mõjutavad üksteist. Elektronkatte sisekihtide elektronide energiatasemed on muutumatud, aga tahkistes muunduvad aatomi väliskihi elektronide ehk valentselektronide energiatasemed mitme elektronvoldi laiusteks energitatsoonideks. Lubatud energiatsoonid on üksteisest lahutatud keelutsoonidega. Keelutsoon on selliste elektroni energia väärtuste piirkond, mille korral ei teki stabiilseid elektroinlaineid. Elektronid ei saa omada selliseid energiaid, mis jäävad antud tsooni Enerigatsoonid: 1.Valentsitsoon 2.keelutsoon 3.Juhtivustsoon METALLID. Metallides on valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud. Vabade tasemete olemasolu tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa, võttes selleks elektriväljalt lisaenergiat. Nii saavad elektronid liikuda ja põhjustada elektrijuhtivust. DIELEKTRIKUD. Dielektrikutes on valentselektronide energiatsoon elektronide poolt täielikult hõivatud. Elektronide liikumi

Füüsika

3

docx

Aatomikooslus. Laserid.

1. Ioonside. Positiivsete ja negatiivsete ioonide vahel tekib tõmme, mis seostabki nad ioonsidemesse. 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. Metalli siseehitu

Füüsika

2

doc

AT(dielektrikud,pooljuhid jne)

1.kuidas muunduvad aatomid kõrgemate energiatasemed, kui aatomid ühinevad kristalliks? Kristallides muunduvadatomite ioonide väliselektronide energiatasemed mitmede eV laiusteks energiatsoonideks, mille hõivamine elektronide poolt järgib tõrjutusprintsiipi ja mis on ühised kogu kristallile. 2.mille poolest erinevad metalli pooljuhi ja dielektriku energiatsoon? Metallides on kõrgeim hõivatud energiatsoon ainult osaliselt elektronidega asendunud. Dielektrikus on, aga kõrgeim hõivatud energiatsoon-valentsitsoon elektronidega täidetud.metallides saavad elektronid tsooni hõivamata ossa tõustes ammutada elektriväljalt energiat ja liikuda.dielektrikus liikumisvabadus puudub,elektrivool ei pääse läbi///valentsitsooni täituvuse ja keelutsooni laiuse poolest. 3.selgita mõisted: keelutsoon, valentsitsoon, juhtivustsoon. Keelutsoon-vahemikku, kus elektronide laineomaduste tõttu ei saa nad omandada energiaid, mis jäävad pilusse deltaE täidetud ja tühja tsooni vahel. Valents

Füüsika

1

odt

Aatomikooslused - molekulid ja kristallid

1.1. Aatomeid seob molekulideks ja kristallideks keemiline side, mille põhiliigid on ioon- ja kovalentside. 1.2. Ioonside tekib positiivsete ja negatiivsete ioonide vahel, kovalentside ­ elektronpaaride ühistamisel 1.3. Kristallid on makroskoopilised hiidmolekulid, milles aatomid või ioonid on paigutunud korrapärasesse (perioodiliselt korduvate ühikrakkudega) ruumvõresse. 2.1. Kristallides (tahkistes) muunduvad aatomite/ioonide väliselektronide energiatasemed mitme eV laiusteks energiatsoonideks, mille hõivamine elektronide poolt järgib tõrjutusprintsiipi ja mis on ühised kogu kristallile. 2.2. Metallides on kõrgeim hõivatud energiatsoon ainult osaliselt elektronidega asustatud. Seetõttu on nad head elektrijuhid: elektronid saavad tsooni hõivamata ossa tõustes ammutada elektriväljalt energiat ja liikuda. 2.3. Dielektrikuis ning tugevasti külmutatud pooljuhtides on kõrgeim hõivatud energiatsoon ­ valentstsoon elektronidega täidetud. Liikumisvabadus puudub, elektri

Füüsika

39

ppt

Aatomi- ja tuumafüüsika

energia miinimumile 22.11.12 32  Näiteid kristallidest Kristallvõredes esineb sagedasti defekte. Metallilistel kristallidel moodustub side üle kogu metalli leviva nn. Elektrongaasi abil 22.11.12 33  Kristallide energiavöötmed · Kristallvõres paiknevad aatomid mõjutavad üksteist · Sisemiste elektronkihtide struktuur eriti ei muutu · Välimiste kihtide tasemed moodustavad mitme eV laiused vöötmed e energiatsoonid · Kui kristallis on ühinenud N aatomit, moodustub ka N energiataset · Tasemed hõivatakse energia miinimumi ja Pauli keeluprintsiibi alusel 22.11.12 34  Ainete liigid energiatasemete järgi · Metallid ­ valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud Energia

Füüsika

Kommentaarid (0)