Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Aatom". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
värvilaeng, kvarkide, värvilaengu, elementaarosakesed, leptonid, prooton, kosmilised, gravitatsioon, kvargid, neutron, vaheosakesed, 10cm2. Mida tähendab mõiste "elementaarosake"? Elementaarosake on osake, mis ei koosne omakorda enam algosakestest, tänapäeval tuntakse elementaarosakestena prootoneid ja neutroneid, kuid tegelikult pole need osakesed elementaarsed vaid koosnevad kvarkidest. 3. Milliseid osakesi nimetatakse fundamentaalseteks? Fundamentaalseteks nimetatakse kvarke ja leptoneid, fundamentaalsed on kõige algsemad osakesed, mis omakorda algosakestest ei koosne. 4. Võrdle leptoneid ja kvarke. Kvargid on tugeva vastatikmõjuga osakesed, leptonid mitte. Kvargid ja leptonid on mõlemad fundamentaalosakesed. Leptoneid esineb ka vabade osakestena, kvargid aga ei saa vabana eksisteerida. 5. Millistest kvarkidest koosneb neutron ja millistest prooton? Prooton koosneb kahest u-kvargist ja ühest d-kvargist( p=(uud)); neutron koosneb aga ühest u-kvargist ja kahest d-kvargist(n=(udd)) 6. Milline seaduspära kehtib universumis eksisteerivate kvarkide- antikvarkide arvu kohta?
ja antiprootoneid. Elektrilaengut saab ainult elektriväljaga kiirendada. Kiirendamine toimub kõrgvaakumis, et vältida põrkeid õhu osakestega. Laetud osakesi kiirendatakse elektriväljaga. Kiirendamisel korvatakse massi puudujääk kineetilise energiaga. Kiirendites koondatakse, kallutatakse ja kiirendatakse osakesi. Sirgeid kiirendeid nim lineaarkiirenditeks, ringikujulisi aga tsüklilisteks kiirenditeks. 2. Kvargid ja kvarkide(antikvarkide) laengud. Mateeriaosakeste tabel jaguneb kaheks leptonid ja kvargid. Kvargid on tugeva vastastikmõjuga osakesed. Kvarkide arv universumis on jääv. St, nad ei teki ega kao, vaid muutuvad üksteiseks nõrga vastastikmõju toimel. raskemad kvargid muutuvad iseeneslikult kergemateks nii, et eraldub lepton ja vastav antineutriino. Kvargi muutumine toimub elementaarosakese sees ja vastavalt muutub ka see osake
Valga 2010 Sisukord 1. Sissejuhatus...................................................................................................................3 2. Elementaarosakeste füüsika..........................................................................................4 3. Vastastikmõjud.............................................................................................................5 4. Mateeriaosakesed ja värvilaeng....................................................................................7 5. Antiosakesed ja vaheosakesed......................................................................................8 6. Kosmilised kiired ja kiirendid.......................................................................................9 7. Osakeste detektorid......................................................................................................10 8. Kokkuvõte..........................
OAO9K19kL2WpvS2UCTvZ_yVZAmkpf4oeJbAp1aHJ_F3FiEfuhKhQ1UEmtq_jSjtO38Qc x83osk4Bb8djbD5xk43-9ghd1uky41-NPrGm&sig=AHIEtbTBjbaPZqd9Ty- Ioxg9VK_WRxBKbw) Nii tugeva kui ka nõrga vastastikmõju algseteks mõjuobjektideks pole mitte prootonid ja neutronid, vaid kargid nende sees. Vastastikmõjude tugevusi ei saa täpselt võrrelda, sest nende vahekord on erinevatel kaugustel erinev. Mateeriaosakesed Põhiosa fundamentaalosakestest on nn. Materiaalosakesed. Mateeriaosakesed jagunevad kaheks : leptonid ja kvargid. Kvargid on tugeva vastastikmõjuga osakesed, leptonid mitte. Kõik nad alluvad nõrgale vastastikmõjule, elektronmagnetilist vastastikmõju iseloomustab elektrilaeng. Leptonid võivad esineda iseseisvalt, s.t. vabade osakestena. Seevastu kvargid ei saa vabana eksisteerida. Nad on alati kolmekaupa ühinenud. Kvarkide arv universumis on jääv. See tähendab, et nad ei teki ega kao. Nad vaid muutuvad
Sisukord · Sissejuhatus 3 · Elementaarosakesed 4 · Mateeriaosakesed 5 · Vaheosakesed 5 · Vastastikmõju 6 · Värv- tugeva vastastikmõju laeng 7 · Antiosakesed 7 · Kosmilised kiired 8 · Kiirendid 8 · Osakeste detektorid 9 · Kokkuvõte 10 · Kasutatud kirjandus 11 Sissejuhatus Sõnal elementaarne on kaks tähendust -- lihtne ja millegi koostisosa. Elementaarosakeste puhultulevad kõne alla mõlemad tähendused. Elementaarosakesteks loetakse osakesi, mis on kõigelihtsamad, st. ise enam millestki ei koosne
kehade juures tuntavaks.Näiteks maakera. Teiseks tunneme elektromagnetilisi jõude, mis on elektriliste ja magnetiliste jõudude kooslus. Neid ei saa lahus vaadelda, sest nad lähevad üksteiseks le juba taustsüsteemi muutes. Elektromagnetiline vastastikmõju on omane kõigile elektriliselt laetud osakestele. Kolmandaks tunneme tuumajõude. Need esinevad prootonite ja neutronite vahel ning on väga lühikese mõjuraadiusega. Prooton ja neutron on tegelikult liitosakesed, mis koosnevad kvarkidest. Tugev vastastikmõju on see, mis hoiab kvarke koos. See jõud on väga tugev, sest tuumajõud on ainult tema nõrk, väljapoole põhiseoseid ulatuv kaja Nõrk vastastikmõju on tuhandeid kordi väiksem kui elektromagnetilised jõud, kuid tugevam kui gravitatsioonijõud. See on väga lühikese mõjuraadiusega ja toimib kõigisse osakestesse peale footoni. Põhiliselt tingib see kõigi raskemate osakeste
*Nõrk (elementaarosakesed) Esineb kõikide elementaarosakeste vahel. Selle mõjuraadius on veel väiksem. 2. Iseloomusta footonit on elektromagnetkiirguse väikseim osake ehk kvant. Footon on vaheosake, mis vahendab elektromagnetilist vastasmõju. Footon ise oma vahendatava vastasmõju laengut ei kanna ja on elektriliselt neutraalne. Tema seisumass on 0 ning seetõttu liigub ta vaakumis alati valguse kiirusega . 3.Mis on värvilaeng,kus ta esineb? Värvilaeng on kvarke ja gluuoneid iseloomustav kvantarv, mis on sarnane (natuke!) elektrilaenguga. Kolme liiki - punane, sinine ja roheline. Igale värvile vastab tema antivärvilaeng - antipunane, antisinine ja antiroheline. Elementaarosakese koosseisus peab olema korraga kõik kolm värvilaengut. Kuna punane , roheline ja sinine annavad kokku valge värvuse, öeldakse, et kõik elementaarosakesed on valged. 4.Nimeta antiosakesed
vaadeldavates füüsikalistes protsessides jagamatu tervikuna. Nad ei lagune tükkideks, nad muunduvad üksteiseks. Fundamentaalosakesteks nimetatakse kõige algsemaid osakesi, mis ei koosne enam omakorda mingitest algosakestest. Suur osa elementaarosakestest on ka fundamentaalosakesed. Need on osakesed, millel puudub sisemine struktuur. 2. Mateeriaosakesed: kvarke on 6 (u,d,c,s,t,b). u-,c-,t-kvarkidel on elektrilaeng +2/3e ning d-,s-,b-kvarkidel -1/3e. Kvargid osalevad nõrgas ja tugevas vastastikmõjus. Kvargid ei saa vabal kujul eksisteerida, nad on alati omavahel ühinenud. Kvarkidele on omane tugev vastastikmõju laeng, mida nimetatakse värviks (P,K,S). Looduses on kõik elementaarosakesed valged st koosnevad 3- st eri värvi kvargist. Leptoneid on 6 (elektron, müüon, tauon ning 3 vastavat neutriinot). Kolmel esimesel on laeng -e, neutriinodel laeng puudub. Leptonid osalevad ainult nõrgas vastastikmõjus.
Elementaarosakesed jagunevad kaheks fundamentaalklassiks: fermionid (mateeria osakesed) ja bosonid (jõu osakesed). Fermionid Osakesed, mis alluvad Fermi-Diraci statistikale. See statisitka kirjeldab põhimõtteliselt eristamatutest poolespinnilistest elementaarosakestest koosnevaid süsteeme. Fermionide jaoks kehtib Pauli keeluprintsiip. Üldisemalt väidab Pauli printsiip, et kaks identset fermioni (poolarvulise spinniga osakest) ei saa jagada sama kvantolekut. Fermionide alla kuuluvad kvargid ja leptonid ja ka liitosakesed nagu barüonid, paaritu massiarvuga aatomituumad (nt triitium, heelium-3) ja nukleotiidid. Kõigi tuntud elementaarsete fermionide spinn on 1/2. Fermionid on mateeriale põhjapnevad ehituskivid. Standardmudelis on 12 fermioni: 6 kvarki ja 6 leptoni. Standardmudel klassifitseerib kõik teadaolevad elementaarosakesed. Kvargid Kvargid on fundamentaalsed nullist erineva massiga osakesed, mis seniste katsete andmetel on sisemise struktuurita ja punktikujulised
ühesuguse kombinatsiooniga. Fermionid järgivad Pauli keeluprintsiipi. Bosonid ei allu Pauli keeluprintiibile 3) Hadronid ja leptonid. Mis on jaotuse aluseks, millised on vastavate liikide näited. Osakeste jaotus neile mõjuvate jõudude alusel Hadronid: Osakesed, millele mõjub tugev vastastikmõju. Nt: prooton, neutron, piion (pi meson) Leptonid: Osakesed, millele ei mõju tugev vastastikmõju. Nt: elektron, neutriino 4) Osake ja antiosake. Algselt olid osakesed: prooton,neutron, elektron ning nende harvaesinevad antiosakesed: antiprooton, antineutron ja positron. Leptonid: Nõrga vastastikmõju osakesed. Võivad esineda vabade iseseisvate osakestena. Kuna prooton, neutron on elementaarosakesed, siis nim kvarke fundamentaalosakesteks.
· Nõrk vastastikmõju Põhjustab aatomituumade lagunemist. Väga väikestel kaugustel, nõrgem kui elektromagnetiline ja tugev vastastikmõju Elementaarosakeste füüsika on füüsika haru, mis uurib elementaarosakesi ja nende muundumisi · Eesmärgiks on elementaarosakeste süstematiseerimine ja eri vastastikmõjusid ühendav teooria · Nimetus elementaarosake võeti kasutusele 1930. aastatel, tähistamaks osakesi, millest sai maailma üles ehitada. Ja nendeks olid elektron, prooton, neutron ja footon, puudu jäi(d) tuumajõudude ülekandja(d). Kuna hiljem on seda nimetust kasutatud (ja kasutatakse ka praegu) osakeste jaoks, mis ilmselt pole enam elementaarsed (hadronid!), siis on mateeria n.ö. tõelisi ehituskive ja "mörti" hakatud nimetama fundamentaalosakesteks. Mõnikord tehakse ka vahet. Ehituskive - kvarke ja leptoneid - nimetatakse fundamentaalfermionideks. Mördi osakesi - vastastikmõjude (jõudude) ülekandjaid - aga vahebosoniteks.
Küsimused elementaarosakeste füüsika peale 1. Võrdle nelja vastastikmõju liiki. Tugevus, millele mõjub jne 40-42 2. Selgita, mille poolest erinevad elementaarosakesed ja fundamentaalosakesed? 3. Pane kirja, millise osakesed on mateeriaosakesed ja millised vaheosakesed. Mille poolest nad erinevad? 42 ja 46 4. Selgita, mis osakesed on kvargid, miks on kvarkidel värvilaeng ja mida see tähendab? Lk 43-44 5. Antiosakesed. Mis need on ja kuidas nad tekivad? 45 6. Milliseid osakesi kutsutakse virtuaalseteks? 46 7. Mis osakesed on gluuonid ja millist vastastikmõju nad põhjustavad? 8. Vaheosakesed kõik mis tead lk 46-47 9. Kosmilised kiired. Milliseid osakesi langeb Maale kosmosest? lk 48 10. Kirjelda, kuidas töötavad kiirendid. Milliseid osakesi ja kuidas kiirendatakse? Lk 48-51 11. Millistest osadest kiirendi koosneb? Lk 50-51 12
Looduses eksisteerib kaht liiki elektrilaenguid (+ ja -), seega võib elektromagnetiline vastasmõju avalduda nii tõmbumise kui ka tõukumisena. Ka el.magn. vastasmõju ei kasutata osakeste liigitamisel. 3) Tugeva vastasmõju jõududeks nimetatakse jõudusid, mis mõjuvad tuumaosakeste(prootonite ja neutronite ehk nukleonide) vahel. Uuema teooria kohaselt mõjuvad tugeva vastasmõju jõud mitte nukleonide vaid hoopis kvarkide vahel. 4) Elementaarosakesed võivad vastastikku muunduda- selle põhjuseks on fundamentaalosakeste vahel õjuvad nõrga vastasmõju jõud. Nad mõjutavad nii kvarkide kui teist liiki fundamentaalosakeste- leptonite vahel. Leptonid on osakesed, mis ei osale tugevas vastasmõjus. Tüüpilisteks leptoniteks on elektronid. KVARGID On prootonite ja neutronite ehituskivid, mis osalevad tugevas vastasmõjus. Kvarke on 6 liiki.
Elektromagneetiline vastastikmõju-omane kõigile elektriliselt laetud kehadele.aatomite kui ka makrokehade vahelmõjuvad ,,igapäevased" jõud on seotud selle vastastikmõjuga.kehad püsivad koos, põrkuvad, liituvad just aatomite elektronkatete vaheliste seoste tõttu. Tuumajõud-palju tugevamad jõud.esinevad prootonite ja neutronite vahel, väga lühikese mõjuraadiusega.tuuma sees. Prooton ja neutron on tegelikult liitosakesed.koosnevad üliväikestestliikuvatest osakestest-kvarkidest.elementaarosakesed p ja n pole päris elementaarsed.kvargid on vähemalt 1000 korda väiksemad ega koosne enam mingisugustest algosakestest(st on elementaarsed). kvargid-fundamentaalosakesed. P ja n-elementaarosakesed Tugev vastastikmõju-jõud mis hoiab kvarke koos.põhjustab ka tuumajõude. Nõrk vastastikmõju-el.magneetilistest jõududest tuhandeid kordi nõrgem, kuid palju tugevam kui grav.jõud
Elektrimagnetiline jõud Elektrilised ja magnetilised jõud esinevad alati teineteisest lahutamatult üheskoos. Looduses eksisteerib kaht liiki elektrilaenguid (+ ja -), seega võib el.magn vastasmõju avalduda nii tõmbumise kui ka tõukumisena. Tugev vastastikmõju - hoiab kvarke koos ja hoiab aatomeid kristallvõres kinni. Nõrk vastastikmõju aitab elementaarosakestel vastastikku muunduda, väga väikese mõjuraadiusega.Nad mõjuvad nii kvarkide kui teist liiki fundamentaalosakeste leptonite vahel. Leptonid on osakesed, mis ei osale tugevas vastasmõjus. mateeriaosakesed -on aine ehituskivid, kuigi ainult väike osa neist võtab osa meile elutähtsa stabiilse aine ehitusest. Jaguneb kaheks: kvargid ja leptonid Leptonid -on elementaarosakesed, mis ei osale tugevas vastasmõjus Leptonid ei koosne kvarkidest vaid on sisemise struktuurita Leptonid on näiteks: Elektron neutriinod tauonid müüonid KVARGID
punaseks ja paisub, haarates endale ruumala kuni Jupiterini. Päikese eluaeg on 11 miljardit aastat, pool on elatud. Kui Päike on muutunud Punaseks Hiiuks, hakkab järgnevalt toimuma tema kokkutõmbumine planeedi suuruseks. Järgnevalt tekib Pruun Kääbus.) PÄIKESE REAKTSIOONID- vesinik: 1)p (+) -><- e(-)rasket prootonit vaja 2)n(raske vesiniku tuum) --> neutriino eraldub 1 1H (1 prooton, 0neutr) 1 2H (deuteerium)(1pr, 1ne) 3)p(+)-><-n= 21D(deuteerium) 4)p&n-><-p&n=21D+21D tekivad kõik elemendid kuni rauani Termotuumapomm koosneb aatom- ja vesinikpommist. Vesinikpommi südamikus on tavaline lõhustumistuumapomm. Selle lõhkamisel tekib ülikõrge temperatuur, mis käivitab termotuumareaktsiooni.
Tuuma mõõtmed Tuum on kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. Aatomi läbimõõt 1010m Tuum on umbes 100 000 Tuuma läbimõõt 1015m korda väiksem kui aatom Tuuma on koondunud suurem osa aatomi massist. Tema suurust mõõtis esmakordselt E. Rutherford 1911. aastal. 3 Tuuma koostisosakesed 4 1913.a. Tuuma koostisosakesed nukleonid 1920.a. Prooton Neutron Prootonite arv tuumas Tuuma "täiteaine" määrab keemilise Elektriliselt elemendi. neutraalselt laetud Prooton on positiivselt laetud Tavaliselt on tuumas Prootoni mass neutronid sama palju 1836,1 elektroni massi kui prootonid. 1,6726 · 1027 kg Neutroni mass Prootoni mass on umbes kaks tuhat 1838,7 elektroni massi korda suurem kui 1,6749 · 1027 kg
o Iiveldus o Väike palavik · Inimesele surma biodoos on umbes 5sV · Kahjulike mõjude eest kaitse: o Minna kiirgusallikast võimalikult kaugele o Kasutada kiirgust neelavatest materjalidest tõkkeid o Vastavast materjalist riietus · Kui kiirgus keskkonnast täielikult puudub, siis inimene haigestub Film · KÕIK koosneb samast ainest (ookean, sulg, inimene, neer, lill) · Elektrienergia tuuma prooton · Tuumalõhustamine pr eraldamine neutronist · Tuumareaktsiooni liigid: 1. Tuumalõhustamisreaktsioon e lagunevad tuumad Toodetakse energiat Energia väljendub osakeste liikumises Tehakse tuumareaktorites, et kiirgus ei väljuks, ons ee ümbritsetud 1,5 m paksuse betoonseinaga On kontrollitav Kontrollitakse juhtvarrastega 2. kergemad tuumad ühinevad ja muutuvad raskemateks e ühinemisreaktsioon
o. tõmbavalt muutub ta suurte kehade (nt maakera) juures tuntavaks. Gravitatsioonijõud on maa külge tõmbejõud. Osakeste vaheline tõmbejõud. Gravitatsioon hõõlmab kogu mateeriat. Teiseks on elektromagneetilinejõud-vastastikmõju. Kõigi elektriliste laetud osakeste vahel. Aatomitele ja makrokehadele mõjuv jõud on seotud just selle vastastikmõjuga. Tuumajõud. Ainult tuuma sees, kaugemal ei mõju. Neutronite ja prootonite vahel tuumas. Prooton ja neutron on liitosakesed. Nad koosnevad üliväikestest liikuvatest osakestest- kvarkidest. Tugev vastastikmõju ongi tegelikult see jõud mis hoiab kvarke koos. Tugev vastastikmõju on kvarkide vahel, kuid põhjustab ka tuumajõude. Nõrk vastastikmõju avaldub peamiselt lagunemistes. ja nõrgem kui elektromagnetjõud. Raskemad osakesed lagunevad kergemini. Neutron laguneb tekib prooton, elektron ja antineutriino. Põhiliseks jõudude tekitajaks on kvargid
Aatomi tuum Aatomi tuum on mõõtmetelt suurusjärgus 1013 cm. Tuum on väga suure tihedusega. Oma olemuselt on tuum liitosake. Tuuma põhiline koostisosake on prooton (1913) Lisaks prootonitele on tuumas veel neutronid. (1932) nukleonid (lad k nucleus tuum) prootonid ja neutronid Tuuma laeng ja mass Prootoni laeng on positiivne ja võrdne elektroni laenguga Neutronil laengut ei ole Prootonite arv tuuma laeng. Võrdne järjenumbriga perioodilisuse tabelis. Tähistatakse täisarvuga Z Prootoni mass 1836,1 elektroni massi 1,6726 · 1027 kg Neutroni mass 1838,7 elektroni massi 1,6749 · 1027 kg Tuuma massiarv
Põhjus on sama, miks elektronid on üle kogu aatomi laiali jagunenud? Vastuse annab mitteklassikaline füüsika KVANTMEHAANIKA Tähtsaim osa on ENERGIAL Kehtivad ranged reeglid Siin on oma osa mitmel füüsikalisel suurusel. : 1. Osake saab omada vaid teatud kindlaid energiaväärtusi (lubatud energiatasemed) 2. Ühel energiatasemel saab olla vaid kindel piiratud arv osakesi (igal tasemel on see arv erinev) 2.tuuma jõud prooton neutron, Kuna nukleonid on neutraalse värvilaenguga, siis ei saa nende vahel olla tugevat vastasmõju (kuigi prootonid ja neutronid koosnevad kvarkidest, ei saa nad vahetada omavahel gluuoneid). Nukleonide vahelist jõudu vahendav osake peab ise olema samuti neutraalse värvilaenguga, kuid koosnema siiski kvarkidest, millel on värvilaeng.umajõud Prooton, 3. nucleon, Nucleon on kollektiivse nime kaks baryons: neutron ja prooton füüsikas
esineda ka vabade osakestena; elektronneutriino ve, elektron e-, müü-neutriino v, müüon , tau-neutriino v, tau-lepton ) ja kvarkideks (tugeva vastastikmõjuga, ei saa eksisteerida vabade osakestena, on alati kolmekaupa ühinenud, laeng täisarvuline; u, d, c, s, t, b). Värvilaeng on tugev laeng, tähistatakse P (punane), K (kollane), S (sinine), P (roheline), K (lilla), S (oranz). Kõik elementaarosakesed on valged, kõik kvargid värvilised. Igale fundamentaalosakesele vastab samasuguste omaduste, ent vastandmärgilise laenguga antiosake. Kui osake kohtub oma antiosakesega, siis nad annihileeruvad e. kaovad ära, mass muutub puhtaks energiaks footoniks. Kvarkide arv miinus antikvarkide arv on jääv. Kui osakese moodustavad kaks kvarki, tekib värviline meson (ebastabiilne, laguneb mõne aja pärast). Vaheosakesed on footon e valgusosake e valguskvant (puudub seisumass, ainest
Alfalagunemine - osake liigub magnetväljas lõunapoolsuse poole. Tekib, kui tuum on liiga suur ja tuumajõud ei jõua tuuma enam koos hoida. Tuumast lahkub 2 prootonit ja 2 neutronit, mis moodustavad He tuuma (alfaosakese). Massiarv väheneb 4 võrra ja laenguarv 2 võrra ja element liigub 2 kohta per tabelis ette. Kiirgus on läbimisvõimelt kõige nõrgem ning seda peatab ka paberileht. Beetalagunemine - osake liigub põhjapooluse poole. Üks neutron muutub prootoniks. Tekib elektron, mis lahkub tuumast ja mida nim. beetaosakeseks ja lisaks tekib 1 neutraalne osake. Massiarv jäärb samaks, laenguarv suureneb 1 võrra. Element liigub perioodilisustabelis 1 võrra edasi. Gammakiirgus Tekib, kui prootonite või neutronite mõnel kihil on tekkinud vaba koht. Sinna liigub kõrgemalt kihilt vastav osake ja vabaneb energia ehk gammakvant. Kiirgus on suurima läbimisvõimega
100 mlj C 0 ) Termotuumareaktsioonil vabanev energia on saartevaba ja ta suudab anda inimkonnale ammendamatu energiaallika. Kuid sellist temperatuuri on saavutatud ainult hetkeks ( raske on saavutada) Kvark- Koosneb prootonitest ja neutronitest. Kvarkidel on omad laengud (erinevad) ja ta on ka üks elementaarosake ( EHK vastastikmõjuga osake). Igale kvargile antakse üks põhivärv ja kui need kolm põhivärviga valgust kokku suunatakse, siis saadakse valge valgus. ( Prooton ja neutron koosnevad 3 kvargist) Lepton- Tema hulka kuulub elektron. Pole vastastikmõjuga osake. Värvilaeng- Tugeva vastastikmõju laeng. Seal on kolm põhivärvust ( sinine, punane, roheline) Kõik elementaarosakesed on valged! Vaheosake- Osake, mis vahendab vastastikmõju. Kõige tuntum vaheosake on footon ta ei oma seisumassi, eksisteerib ainult liikudes. Footon tuleb mängu energia kandumisel. On veel vaheosakesi, nt mesonid ja gluuonid.
Iseloomusta radioaktiivsuse liike Esineb kolme liiki tuuma lagunemist: Alfalagunemine Tekib, kui tuum on liiga suur ja tuumajõud ei jõua tuuma enam koos hoida. Tuumast lahkub 2 prootonit ja 2 neutronit, mis moodustavad He tuuma (alfaosakese). Massiarv väheneb 4 võrra ja laenguarv 2 võrra ja element liigub 2 kohta per tabelis ette. Kiirgus on läbimisvõimelt kõige nõrgem ning seda peatab ka paberileht. Beetalagunemine Üks neutron muutub prootoniks. Tekib elektron, mis lahkub tuumast ja mida nim. beetaosakeseks ja lisaks tekib 1 neutraalne osake. Massiarv jäärb samaks, laenguarv suureneb 1 võrra. Element liigub perioodilisustabelis 1 võrra edasi. Gammakiirgus Tekib, kui prootonite või neutronite mõnel kihil on tekkinud vaba koht. Sinna liigub kõrgemalt kihilt vastav osake ja vabaneb energia ehk gammakvant. Kiirgus on suurima läbimisvõimega
kohalt 54 kohale). X (all z, üleval m) -> m-4, z-2 Y +He (4,2) heeliumi tuum. Tuumalaeng märgitakse vasakpoolse alumise ja aatommass vaskakpoolse ülemise indeksiga elemendi sümboli juurde. Nt U (üleval 239, all 92), Al (ül 27, all 13), H(1,1), H-deuteerium (2,1), H- triitium (3,1) 2) beeta lagunemisel (eraldub beeta osake, st tuumast lendab välja elektron) (neutron laguneb prootoniks ja elektroniks, elektron eraldub, aga prooton jääb tuuma) suureneb elemendi laeng ühe laenguühiku võrra (prootoni laeng), kuid tuuma mass jääb peaaegu muutumatuks, sest elektroni mass on väga väike võrreldes aatommassiühikuga - prootoni massiga. Selle tulemusel nihkub element Mendeleejevi tabelis ühe korra võrra tahapoole (nt 56 kohalt 57 kohale) X (ül M, all z) -> Y(ül M, all z+1) + e(üleval 0, all -1) elektron 3) gamma lagunemisel tuuma laeng ei muutu (kiirguvad elektromagnetlained)
kaugusest ja keskkonnast. 3. tugev vastastikmõju-esineb tuumas, tugevaim jõud. Tekib prootonite ja neutronite vahel. 4. nõrk vastastikmõju-ilmneb kui toimub elementaarosakeste muundumine. · Elementaarosakesed-osakesed, millel ei ole sisemist struktuuri ja teda ei saa enam osakesteks jagada. Temast koosnevad kõik teised osakesed. Ühttüüpi elementaarosakesed on oma sisemiste omaduste poolest eristamatud. Neid iseloomustaavad suurused on (seisu)mass, (elektri)laeng, eluiga, spinn, veidrus, sarmikus, ilus, tõde, värv e, värvilaeng. Elementaarosakesi võib vaadata kui punkte, mida iseloomustavad kindlad arvud. · Elementaarosakeste nimetus võeti kasutusele 1930-tel. Selle mõistega tähistati osakesi, millest sai ehitada maailma. Sel ajal oli 4 elementaarosakest-neutron, prooton, elektron ja footon
statistilisel füüsikal. Elementaarosakeste uurimisega tegeleb elementaarosakeste füüsika, samuti on elementaarosakestel tähtis roll nii tuumafüüsikas, kui kvantmehhaanikas. Elementaarosakeste füüsika Füüsika haru, kus uuritakse elementaarosakesi ja nende muundumist. Elementaarosake- struktuurita või struktuuriga miktoosake, mis osaleb kõigis nüüdisajal tuntud füüsikalistes protsessides kui jagamatu tervik. Elementaarosakesed ei koosne teistest tuntud osakestest. Inglise füüsik Joseph Thomson avastas 1987. aastal esimese elementaarosakese- elektroni. Elementaarosakesi iseloomustavad: 1. Mass 2. Elektrilaeng Spinn (iseloomustab osakese pöörlemist) Elementaarosakesed jaotatakse: 1. Leptonid 2. Mesonid 3. Barüonid Olulisemad elementaarosakesed: 1. Elektron- J. Thomson 1897. a 2. Prooton- E. Rutherford 1919. a Neutron- J. Chadwick 1932. a Meson Neutroni beeta-lagunemisel eralduv neutriino kiirguskvant footon
Sest klassikalise valemi u' = u + v järgi tekiks kiiremad kiirused kui kõige kiirem kiirus valguse kiirus. 10. Relatiivsusteooria postulaat. Pole olemas absoluutset liikumist ega absoluutset paigalseisu. 11. Kuidas oleneb mass kiirusest? Mass kasvab võrdeliselt kinemaatilise liikumisega. 12. Aine ja energia jäävus seadus. Keha energia ja seisuenergia summa vastastikuse muundumise võimalus. 13. Kirjelda tuuma ehitust. Prooton. Neutron. Tuum on kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. Tuuma mõõtmed on ligi 100 000 korda väiksemad kui aatomil. Tihedus on tuumal väga suur. Prooton on tuuma tähtsaim osake, sest nende arv määrab keemilise elemendi. Prootoni mass on ligi 2000 korda suurem kui elektronil, elektrilaeng on võrdne kuid vastasmärgiline. Prootoni laeng on positiivne. Tuuma massi suurendajateks on neutraalse laenguga neutronid
Makroskoopiliste kehade liikumine ja selle põhjused; Newtoni seadused. Kehasüsteemide liikumine – aine molekulaar-kineetiline teooria, olekuparameetrite muutumise seaduspärasused. Suure tihedusega molekulaarsüsteemid. Soojus – aineosakeste kaootilise liikumise energia. Elektromagnetism: elektrilaengud ja nende liikumine magnet- ja elektriväljas. Valguse dualism – osakeste voog versus elektromagnetlainetus. Mikromaailma ehituskivid – elementaarosakesed. Kvantmehaanika põhiideed. Relatiivsus maailma käsitlemisel: erirelatiivsusteooria postulaadid, energia ja massi ekvivalentsus ning aegruumi kõverdumine. Universumi teke, struktuur ja evolutsioon. Füüsikas avastatud seaduspärasuste rakendatavus teistes teadustes. Õpimeetodid: loengud, seminarid. Iseseisev töö: töö kirjandusega ja harjutusülesannete lahendamine. 1 MAKROSKOOPILISTE KEHADE LIIKUMINE
(E=510eV). 7. teema tuumafüüsika, mõisted Tuumafüüsika - füüsika osa, milles uuritakse aatomituuma ehitust ja selles toimuvaid protsesse Aatomi tuum Kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. Tuuma on koondunud suurem osa aatomi massist. Tuum koosneb kahte liiki elementaarosakestest - prootonitest ja neutronitest. Neid nimetatakse ka nukleonideks. Tuumal on positiivne laeng. Tuuma mõõtmed - läbimõõt 10-14 m Prooton 1913.a. hüpotees E. Rutherford, prooton (kr. protos esimene) 1919.a. katseline tõestus (lämmastiku aatomi tuumasid pommitatakse - osakestega, eralduvad prootonid). Positiivselt laetud tuumaosakesed. Prootonite arv (aatomnumber ehk järjekorranumber ehk laenguarv) määrab elemendi tuumalaengu ja on võrdne elektronide arvuga aatomis, nii et aatomid on elektriliselt neutraalsed. Tuuma tähtsaim osake, tähistatakse tähega Z. Neutron 1920.a. hüpotees E. Rutherford 1932.a. J
Tuuma läbimõõt on suurusjärgus 1015 m. Vesiniku aatomituuma (koosneb ühestainsast prootonist) läbimõõt on umbes 1,75 fm ja uraani aatomituuma (koosneb 238 nukleonist) läbimõõt on umbes 15 fm (15 femtomeetrit = 1015 m). Aatomi elektronkatte läbimõõt on tuuma läbimõõdust umbes 100 000(!) korda suurem. Kui aatomit mõtteliselt suurendada nii, et aatomituum saaks nööpnõelapeapingpongipalli suuruseks, siis terve aatom saaks suure staadioni suuruseks. Nn. elementaarosakesed (mida nad tegelikult küll ei ole, kuna koosnevad veel lihtsamatest osakestest) prootonid, neutronid jt. koosnevad allosakestest mida nimetatakse kvarkideks . Kvarke on vähe, füüsikud nimetavad neid punasteks sinisteks ja rohelisteks ning eristavad veel antipunast, antisinist ja antirohelist kvarki. Kvarke ja leptoneid kokku nimetatakse fundamentaalosakesteks Kuid stringiteooria järgi on kõik osakesi moodustajad ühemõõtmelised(!) elementaarobjektid, mille
Aatomituuma ehitus- Rutherfordi Bohri aatomimudel jaotas aatomi tuumaks ja elektronkatteks. Teame, et tuum on positiivse laenguga ja elektronkattel liikuvad elektronid omavad negatiivset laengut. Kokku on aatom elektriliselt neutraalne. Tuum tervikuna määrab ära elektronide arvu elektronkattes ja nende asetuse. Igal keemilisel elemendil on kordumatu elektronskeem ja nende tuumad on erinevate massidega. Mesonid on kvargist ja antikvargist koosnevad elementaarosakesed bosonid. Mesonid osalevad ka tugevas vastastikmõjus. Näiteks vahendavad mesonid aatomiuumades tuumajõudu, nukleonide vahel. Kõik mesonid on ebastabiilsed. Igal mesonil on olemas antimeson, milles kvark ja antikvark on asendatud vastava antikvargi ja kvargiga. Kui meson koosneb kvargist ja selle antikvargist, siis on ta iseenda antiosake. Selliseid mesoneid nimetatakse ka kvarkooniumiks. 8
annaabi.ee 
