Leidsid 21 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Aatomi- ja tuumafüüsika (9.klass)". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
aatom, elektron, massiarv, neutron, tuumajõud, aatomituum, tuumad, orbiitidel, aatomituuma, laenguarv, põhiolek, tuumalaeng, isotoobid, fermi, seosenergia, ahelreaktsioon, sõnasta, bohr, ühelt, orbiidilt, portsjonite, kvantide, neutronitest, koguarv, mendelejevi, aatomid, deuteerium, triitium, radioaktiivsus, muundumine, alfalagunemine, alfaosakeKui keemilistes reaktsioonides toimuvad aatomite ja molekulide ümberkorraldumisedjne siis tuumareaktsioonides toimuvad protsessid, kus tuumad võivad ühineda ümber korralduda ja laguneda . Tuumade ühinemisi , ümberkorraldumisi ja lagunemisi nim tuumareaktsioonideks, mis tavaliselt toimuvad aatomituumade põrkumisel teiste tuumade või elementaarosakestega, radioaktiivse lagunemise jaoks pole aga väliseid põhjuseid vaja. Liitosakese seoseenergia on võrne minimaalse tööga mis kulub selle liitosa lõhkumiseks koostisosadeks. Tuuma seoseenergia oleneb üsna omapärasel viisil massiarvus, mugavaim on seda sõltuvust
Missugune asjaolu torkab silma elementide aatommasse jälgides?Mida suurem on aatommass, seda suurem on aatomnumber ja seda rohkem on prootoneid tuumas. Mis on tuuma massiarv? Prootonite ja neutronite koguarv tuumas.A=Z+N, kus Z on prootonite arv ehk tuuma laenguarv,N-neutronid. Miks ei saa tuumade universaalseks koostisosaks olla ainuüksi vesiniku tuum?Sellepärast, et sellisel juhul peaks ka teiste aatomite tuumad koosnema ainult prootonitest ning massiarv ja laenguarv peaksid järelikult ka edaspidi võrdsed olema. Kui aga Rutherfordi katseid hakati alfaosakeste hajumise järgi tuumade laenguarve katseliselt määrama, selgus, et see nii pole. Samuti selgus et esialgu aatommasside järgi korraldatud tabelis on elemendid järjestatud hoopis laenguarvu järgi.Mida nimetatakse tuuma laenguks, mida see väljendab?Tuuma laenguarv ehk prootonite arv tuumas, tähis Z Mida kujutab endast radioaktiivsus tuuma siseehituse seisukohalt
1. iseloomusta lühidalt elektroni kerge , laeng 1, mass u. 0.00055 amü, 2. iseloomusta aatomi tuuma koosneb prootonitest ja neutronidest, positiivne laeng, 3. formuleeri Bohri postulaadid kui elektron neelab energiat, siis läheb teisele orbiidile ja kiirgab energiat 4.mis on aatomi põhiolek? elektron saab tiirelda teatud orbiidil ei kiirga midagi Elektronia üleminekul ühel lubatud orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab valgust kindlate portsjonite, kvantide kaupa 5. mis on aatomi ergastatud olek? siis, kui anda aatomile energiat juurde ning ta hakkab kiirgama kiirgust 6.millal aatom kiirgab kvandi/ millal neelab kvandi. elektroni üleminekul ühelt lubatult orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab kvandi. kõrgemale liikudes kiirgab, alla liikudes neelab 7.mis on tuuma massiarv? nukleonide summa (prootonite ja neutronite summa), 8
FÜÜSIKA KORDAMISKÜSIMUSED (1) Selgita mõisted: Isotoop keemiline element mille prootonite arv on sama, aga neutronite arv on erinev. Looduslik radioaktiivsus tuumade iseeneslik seesmine ümberkorraldumine, mille tagajärjel tuum paiskab välja osakesi (heeliumi tuum), osakesi (elektron) või - osakesi (suure energiaga valgus kvant), muutudes - ja kiirguse puhul teiste keemiliste elementide tuumadeks. Tuumajõud aatomituuma koos hoidvad lühikese mõjuraadiusega, tunduval tugevama elektrijõude või elektrilaenguvahelistest jõududest. Tuumareaktsioon reaktsioon kus tuumad ühinevad, ümber korralduvad või lagunevad. Seoseenergia liitosakese seosenergia on võrdne minimaalse tööga, mis kulub selle liitosakese lahutamiseks koostisosadeks. Ahelreaktsioon tuumale mõjuv neutron poolitab tuuma, põrkudes tagasi ja poolitades uuesti omakorda tuumad jne
Aatom on keemilise elemendi väikseim osake, läbimõõt 10-10m. Aatomi tuuma suurus 10-15 m. Aatomituum koosneb nukleonidest – positiivse laenguga prootonitest ja laenguta neutronitest. Thomsoni aatomimudel: aatomit kujutati positiivselt laetud kerana, millesse olid pikitud elektronid. Rutherfordi planetaarse aatomimudeli järgi on aatomil tuum ja selle ümber liiguvad elektronid. Katses uuriti alfaosakeste hajumist, nende läbi minekut õhukesest metalllehest. Kõige olulisem tulemus: sündis uus nn planetaarne aatomimudel, mille järgi aatomil on olemas tuum ja tuuma ümber liiguvad elektronid
1. Kirjelda järgmisi aatomimudeleid: a. Daltoni piljardipalli mudel aatomid on tahked ja jagamatud b. Thomsoni ploomipudingi mudel - positiivselt laetud kera, mille sees paiknevad elektronid. c. Rutherfordi õhupallimudel - keskel on positiivse laenguga tuum ja selle ümber tiirlevad erinevatel orbiitidel elektronid d. Bohri planetaarne mudel keskel tuum (+), elektronid (-) tiirlevad ümber tuuma erinevatel orbiitidel ühel ja samal tasapinnal, ühel orbiidil võib olla ka mitu elektroni e. Kaasaegne pilvemudel - Tuuma ümber liikuvad elektronid moodustavad elektronpilved, mille erinevates osades on elektroni leiutõenäosus erinev 2. Sõnasta Bohri 2 postulaati. 1. Elektron liigub aatomis teatud kindlatel lubatud orbiitidel. Lubatud orbiidil liikudes aatom ei kiirga. 2. Elektroni üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab valgust kindlate
Kordamisküsimused tuumafüüsika 1. Kirjelda järgmisi aatomimudeleid: a. Daltoni piljardipalli mudel aatomid on tahked ja jagamatud b. Thomsoni ploomipudingi mudel - positiivselt laetud kera, mille sees paiknevad elektronid. c. Rutherfordi õhupallimudel - keskel on positiivse laenguga tuum ja selle ümber tiirlevad erinevatel orbiitidel elektronid d. Bohri planetaarne mudel keskel tuum (+), elektronid (-) tiirlevad ümber tuuma erinevatel orbiitidel ühel ja samal tasapinnal, ühel orbiidil võib olla ka mitu elektroni e. Kaasaegne pilvemudel - Tuuma ümber liikuvad elektronid moodustavad elektronpilved, mille erinevates osades on elektroni leiutõenäosus erinev 2. Sõnasta Bohri 2 postulaati. 1. Elektron liigub aatomis teatud kindlatel lubatud orbiitidel. Lubatud orbiidil liikudes aatom ei kiirga. 2. Elektroni üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab
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);
Tekib uus el. , mis on tabelis võrreldes lähteelem. 2 kohta eespool.(varjestamine paberilehe või väikese õhukihiga, väike läbimisvõime, ohutu) Beetakiirgus: elektronide voog, mis tekib radioaktiivse el. Ühe neutroni muundumisel prootoniks.uus keem el. mis on tabelis ühe koha võrra tagapool. ZAX= -10e + Z+1AY.(varjestamine metal- lehega, suur läbimisvõime, ohtlik) Gammakiirgus: on elektromagnetvälja kvantide voog, mis tekib tuuma siirdel ergastatud olekust põhiolekusse. Ei muutu massiarv ega tuumalaeng. Vabanenud energia on põhjustatud tuuma oleku muutusest. (kõige ohtlikum ja suurima läbimisvõimega, varjestatakse võimalikult suure aatomnr ja tihedusega ainet- ntx PLII). Elektronidest koosnev beetakiirgus tekib -lagunemisel. -lagunemine toimub juhul, kui neutron (n0) muutub prootoniks (p+), kiirates elektroni (e) ja antielektronneutriino ( ). n0 p+ + e + . Positronidest koosnev beetakiirgus tekib +-lagunemisel
Tuumafüüsika Millega tegelevad tuumafüüsikud? Tuuma ehitus Tuumareaktsioonid Radioaktiivsus Kiirgus Termotuumareakt sioonid 2 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
Suurendades ühe määramise täpsust, väheneb teise määramise täpsus. Nt. energia ja aeg, impulss ja koordinaat. 11. Mis on ja potentsiaalibarjäär ja potentsiaaliauk ja kus esinevad aatomis? Potentsiaalibarjäär on tõke, mille ületamiseks puudub kehal piisav energia. Potentsiaaliauk on olukord, kus keha on mitmest küljest piiratud potentsiaalibarjääridega. Potentsiaalibarjääriks on aatomis elektriväljad, elektron on potentsiaaliaugus, kui ta tiirleb täpselt orbiidil. 12. Iseloomusta kvantarve 1) Peakvantarv määrab elektroni kauguse tuumast ehk energiataseme. n 2) Kõrvalkvantarv ehk orbitaalkvandist määrab elektroni orbiidi kuju. l 3) Magnetkvantarv määrab elektroni orientatsiooni (liigub päri või vastupäeva); tugevas magnetväljas iseloomustab elektroni kaugust tuumas. m 4) Spin iseloomustab elektroni enda magnetomadusi. s
Suurendades ühe määramise täpsust, väheneb teise määramise täpsus. Nt. energia ja aeg, impulss ja koordinaat. 11. Mis on ja potentsiaalibarjäär ja potentsiaaliauk ja kus esinevad aatomis? Potentsiaalibarjäär on tõke, mille ületamiseks puudub kehal piisav energia. Potentsiaaliauk on olukord, kus keha on mitmest küljest piiratud potentsiaalibarjääridega. Potentsiaalibarjääriks on aatomis elektriväljad, elektron on potentsiaaliaugus, kui ta tiirleb täpselt orbiidil. 12. Iseloomusta kvantarve 1) Peakvandist sõltub elektroni kaugus tuumast. n 2) Kõrval- ehk orbitaalkvandist sõltub elektroni orbiidi kuju. l 3) Magnetkvantarv määrab elektroni orientatsiooni ja tugevas magnetväljas iseloomustab elektroni kaugust tuumas. m 4) Spinn iseloomustab elektroni enda magnetomadusi. Nende 4 kvantarvu abil iseloomustatakse elektroni paiknemist ja liikumist. Elektroni kaugust ja mis pidi ta orbiidil liigub. 13
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)
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
tänapäevani lõplikult selge. Aatomi tuum mõjutab otseselt elektronkatte struktuuri, sest see kujuneb tuuma positiivse laengu mõju väljas.Tuum valitseb oma elektrilaenguga elektrone tänu elektrilise mõju kaugeleulatuvusega. Aatomi kvantmehaanilises mudelis määrab üheselt elektronkatte kihilise struktuuri elektronide koguarv Tuum tervikuna määrab ära elektronide arvu aatomi elektronkattes ja nende asetuse valemiga 2 n 2 . Muus osas on aatom ja selle tuum täiesti eraldi vaadeldavad, sest neid eraldavad ruumilises ulatuses viis suurusjärku. Kui välja arvata prootonite arv, siis tuuma siseehitus aatomi elektronkattele mõju ei avalda ja tuum ise on on elektronkatte uurimise vahenditele kättesaamatu. Seepärast käsitletakse tuumamudelit täiesti eraldi, kuigi see peaks olema osa aatomimudelist. Tuum koosneb nukleonidest. Jõud nende osakeste vahel on väga tugevad. Nende jõudude
elektonkattest ehk eletronkestast, mis jaguneb eletronkihtidest. Tema summaarne elektrilaeng on null. Niiviisi mõistetud aatomit nimetatakse neutraalseks aatomiks ehk ioniseerimata aatomiks. Aatomituum koosneb lähestikku asetsevatest nukleonidest positiivse elektrilaenguga prootonitest ja elektrilaenguta (neutraalsetest) neutronitest. Prootoni ja neutroni mass on ligikaudu võrdsed. Prootoneid ja neutroneid hoiab tuumas koos tuumajõud, mis on positiivselt laetud prootonite omavahelisest elektrostaatilisest tõukejõust umbes 100 korda suurem. Nii prootonid kui ka neutronid on fermionid. Prootonite arv tuumas (laenguarv ehk aatomnumber Z) määrab, millise keemilise elemendi aatomiga on tegemist. Et prootonite arv tuumas võrdub ka elektronide arvuga elektronkattes (ioniseerimata aatomi korral), on erineva prootonite arvuga aatomitel erinevad keemilised omadused ja optilised omadused
Rydberg'i konstant. Aatomimudel on planetaarne mudel, mis tähendab, et elektronid võnguvad ümber tuumade oma ringorbiitidel nii nagu planeedid liiguvad maailmaruumis ümber päikese, välja arvatud see, et aatomid kaotavad energiat aga planeedid liiguvad takistuseta. Aatomi koguenergia E on summa kineetilisest energiast K ja potentsiaalsest energiast U : Bohr'i aatomit kirjeldavat 2 postulaati: 1.Elektronid võivad aatomis liikuda ainult kindlatel statsionaarsetel orbiitidel. Sellisel orbiidil liikudes elektron ei kiirga. (Niisiis, statsionaarsel orbiidil elektron energiat ei kaota ja võib seal püsida igavesti. Edasi on lihtne: selleks, et aatom kiirgaks, peab elektron orbiiti vahetama.) 2.Elektroni üleminekul suurema energiaga orbiidilt väiksema energiaga orbiidile aatom kiirgab kvandi, üleminekul väiksema energiaga orbiidilt suurema energiaga orbiidile aga neelab selle. Kvant-arvud on täisarvulised kordajad, mis tähistavad lainepikkuste arvu orbiidil:
Rydberg'i konstant. Aatomimudel on planetaarne mudel, mis tähendab, et elektronid võnguvad ümber tuumade oma ringorbiitidel nii nagu planeedid liiguvad maailmaruumis ümber päikese, välja arvatud see, et aatomid kaotavad energiat aga planeedid liiguvad takistuseta. Aatomi koguenergia E on summa kineetilisest energiast K ja potentsiaalsest energiast U : Bohr'i aatomit kirjeldavat 2 postulaati: 1.Elektronid võivad aatomis liikuda ainult kindlatel statsionaarsetel orbiitidel. Sellisel orbiidil liikudes elektron ei kiirga. (Niisiis, statsionaarsel orbiidil elektron energiat ei kaota ja võib seal püsida igavesti. Edasi on lihtne: selleks, et aatom kiirgaks, peab elektron orbiiti vahetama.) 2.Elektroni üleminekul suurema energiaga orbiidilt väiksema energiaga orbiidile aatom kiirgab kvandi, üleminekul väiksema energiaga orbiidilt suurema energiaga orbiidile aga neelab selle. Kvant-arvud on täisarvulised kordajad, mis tähistavad lainepikkuste arvu orbiidil:
laeng on ühtl. jaotunud kogu ruumalas (kera 10-10 m), kus teatud kindlatel kaugustel paiknevad elektronid.Eksperiment ei kinnitanud seda mudelit. aatomi planetaarne mudel (Rutherford, 1911):peaaegu kogu aat. mass koondunud väga väikesesse (10-15m) posit. laetud tuuma. Rutherfordi planetaarne aatomimudel- selgitas -osakeste hajumisnähtusi- ei selgitanud aatomi stabiilsust ega aatomispektrite katkendlikkust (joonspektrid) Bohr: vesinikusarnane (üheelektroniline) aatom.3 postulaati:I Elektron võib liikuda ümber tuuma vaid statsionaarsetel ringorbiitidel II Statsionaarsetel orbiitidel liikudes elektron energiat ei kiirga III Elektron kiirgab või neelab energiat ainult üleminekul ühelt statsionaarselt orbiidilt teisele. AATOMITUUM Prooton ja neutron: nukleonid A(massiarv)=Z(prootonite arv)+N(neutronite arv) isotoobid: ühesugune tuumalaeng (sama element) erinev massiarv.isobaarid:ühesuguse massiarvuga erinevad
3. Tugev ja nõrk vastastikmõju Tugev ja nõrk vastastikmõju esineb ainult mikromaailmas. Tugev vastastikimõju esineb kvarkide vahel ja on tingitud eriliste elementaarosakeste, gluuonite vahetamisest. See avaldub peamiselt tuumajõududena. Need on jõud, mis 7 hoiavad nukleone koos, kuid avalduvad ka tuumareaktsioonide korral. Selle mõjuraadius on väga väike, kuni 10-15 m ( 1 fermi), see on ka aatomituuma läbimõõdu suurusjärk. Tuumajõud esineb nii elektriliselt laetud kui laadimata osakeste vahel. Tuumajõud mõjuvad piiratud arvu osakeste vahel. See arv on määratud osakestega, mis jäävad mõjuraadiusesse. Tuumajõud on erilised veel sellepoolest, et suurematel kaugustel esineb tõmbumine, väiksematel (ca 10-16 m) tõukumine. Nõrk vastastikmõju esineb kõikide elementaarosakeste vahel. Selle mõjuraadius on veel väiksem, alla 10-17 m
UNIVISIOON Maailmataju A Auuttoorr:: M Maarreekk--L Laarrss K Krruuuusseenn Tallinn Märts 2015 Leonardo da Vinci joonistus Esimese väljaande kolmas eelväljaanne. Autor: Marek-Lars Kruusen Kõik õigused kaitstud. Antud ( kirjanduslik ) teos on kaitstud autoriõiguse- ja rahvusvaheliste seadustega. Ühtki selle teose osa ei tohi reprodutseerida mehaaniliste või elektrooniliste vahenditega ega mingil muul viisil kasutada, kaasa arvatud fotopaljundus, info salvestamine, (õppe)asutustes õpetamine ja teoses esinevate leiutiste ( tehnoloogiate ) loomine, ilma autoriõiguse omaniku ( ehk antud teose autori ) loata. Lubamatu paljundamine ja levitamine, või nende osad, võivad kaasa tuua range tsiviil- ja kriminaalkaristuse, mida rakendatakse maksimaalse seaduses ettenähtud karistusega. Autoriga on võimalik konta
annaabi.ee 
