Aatomikooslus. Laserid. (1)

5 VÄGA HEA

Lõik failist

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 .

Metalli siseehitus : täidetud tsooniala, lubatud tsoon, keelutsoon ja lubatud tsoon. Aatomi kõrgeimal hõivatud tasemel on üks elektron . Kuna tõrjutusprintsiip lubab tsooni igale alatasemele asuda kahel vastassuunaliste spinnidega elektronil , jääb kõrgeim hõivatud tsoon pooleni täidetuks. See on metalli juhtum. Pooltäidetud tsooni elektronid moodustavadki metallides liikumisvõimelise elektrongaasi. Metalli pooltäidetud tsoonis on külluses nii eletrone kui ka vabu alatasemeid - energia kasvuruumi. Seepärast nad ongi suurepärased elektrijuhid. Metallide kristallides on kristallivõreks seostunud positiivsed ioonid .

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. Tsoonid on ühised kogu kristallile. Energiatsoonis on alatasemete energiate vahe suurusjärgus 10 -22 eV, st üliväike ning elektronide siirdumine ühelt alatasemelt teisele on lihtne kogu energiatsooni ulatuses.

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.

Metalli pooltäidetud tsoonis on külluses nii elektrone kui ka vabu alatasemeid – energia kasvuruumi. Seepärast nad ongi suurepärased elektrijuhid.
Dielektriku tühjas juhtivustsoonis on energiaruumi avarasti, kuid seal puuduvad elektronid, mida väli võiks liikuma suunata. Valentsitsoonis on küll k’ik alatasemed elektronidega täidetud, kuid väli ei saa neid kiirendada : puuduvad vabad alatasemed, millele elektrone kergitada. Nad ei juhi voolu, vaid on isolaatorid.
Pooljuhi keelutsoon on suhteliselt kitsas , saab mõningane osa valentsitsooni elektronidest kirstallivõre soojusvõnkumistelt küllalt energiat, et hüpata üle keelutsooni juhtivustsooni. Kuna seal on rohkesti vabu alatasemeid, saab väli neid kiirendada ja tekitada elektrivoolu. Pooljuhi juhtivustsooni pääseb palju vähem elektrone, võrreldes metalli pooltäidetud tsooni asukate arvuga. Pooljuhis on osa elektrone siiratud valentsitsoonist juhtivustsooni, jääb sinna ka vabu alatasemeid. Täites neid auke, pääsevad ka valentsitsooni elektronid liikuma.

Pooljuhid on ained, mis tavatingimustel juhivad voolu halvasti.
Nt. Räni, germaanium . Tema elektrijuhtivus on muudetav mingi välisteguri(valgus, temperatuur) mõjul.
Pooljuhtideks nimetatatkse aineid ja elemente, mille elektrijuhtivus on juhtide ja dielektrikute vahepeal . Pooljuht on elektronjuhtivusega keemiline aine, mis juhib elektrit paremini kui dielektrikud ja halvemini kui elektrijuhid. On väga tundlikud välismõjude ja lisandite suhtes.

Peamine pooljuhi iseärasus on elektrijuhtivuse järsk suurenemine temperatuuri kasvades. Seda saab tunduvalt tõsta viies kristalli selle kasvatavamise käigus väheke sobivaid lisandeid.

Näiteks uuemates valgusfoorides või elektrooniliselt juhitavates liiklusmärkides raudteejaamades, lennujaama terminalides ja infotabloodel.

P-pooljuht – kui pooljuht sisaldab lisandit, millel on üks väliselektron vähem kui põhiaine aatomeil, saame aukjuhtivusega pooljuhi – p-pooljuhi. Vastav lisand on aktseptor , mis omastab põhiaine naaberaatomilt elektroni , jättes selle elektronkattesse augu , mis siirdub soojusliikumise toimel valentsitsooni.
N-pooljuht – kui näiteks neljavalentse germaaniumi kristalli kasvatada viievalentse arseeni aatomeid, jääb üks elektron keemiliste sidemete moodustamisel ülearuseks ja vabaneb juhtivuselektronina. Niiviisi saadakse n-pooljuht. Elektrone loovutav lisand on doonor .

Aktseptor omastab elektrone, kuid doonor loovutab.

Pn- siire on ühinemiskiht, mis tekib, kui sulandada ühte plaadikese n-pooljuhist plaadikesega p-pooljuhist, saame kahekihilise pooljuhi, mille ühinemiskiht ongi pn-siire.

Ühesuunaline elektrijuhtivus. Kasutus valdkonnaks on vahelduvvoolu muundamine alalisvooluks. Seejuures vahelduvvool võib olla nii madalsageduslik kui ka kõrgsageduslik.

Pooljuhtdiood liigub päripäeva ning nõrga vastuvoolu tingib omajuhtivus . Mida suurem pinge, seda enam tunnusjoon kasvab/suureneb.

Pärisiire – vooluallike positiivne poolus ühendada p-poolmega., töötab väline elektrijõud kaksikkihile vastu ja dioodi läbib vool, mis pinge tõustes kiiresti kasvab.
Vastusiire – See on pooluste vahetamisel, väline väli tugevdab sisemist tõkkevälja ja vool kahaneb nulli lähedale.
15. Transistor saadake kui kaks pn-siiret luuakse vastasjärjestuses ühisesse kristallipalasse. Transistor on kolmekihiline pooljuhtstruktuur (emitter, kollektor ja baas). Tööpõhimõte on, et ühele siirdele rakendatud signaalipingega saab reguleerida, tüürida teise siirde takistust ja seeläbi ka väljundpinget.
16. Tüüritakse klemmide „läte“ ja „ suue “ vahelist voolu homogeenses, siireteta pooljuhis. Tüürib isoleeritud elektroodile“ pais “ antud signaalipinge.
17. Kiip on pooljuhtplaadike, millesse on tehtud suur hulk imepisikesi, mõnemikromeetriste mõõtmetega transistoreid koos

Lae alla, et näha rohkem ▪ ▪ ▪

10 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 10 punkti.

~ 3 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2011-02-02 Kuupäev, millal dokument üles laeti

14 laadimist Kokku alla laetud

1 arvamus Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

teiriliis Õppematerjali autor

Enamus vastustest küsimustele.

füüsika aatomikooslus laserid

Sarnased õppematerjalid

rtf

Aatomikooslused. Laserid

tumedamad. Heledaid jooni andvad siirded lähtuvad lühiealistest seisunditest, tumedamaid jooni annavad pikaealisemad seisundid. 23. Luminestsents on heledus mida ei põhjusta keha hõõgvele kuumutamine. See tekib luminofooride kiirgamisel. 24. Spontaanne ehk vabakiirgus on iseeneslikult tekkiv kiirgus, kui elektron naaseb madalamale energiatasemele, kiirates ise footoni. 25. Stimuleeritud ehk sundkiirgus tekib siis, kui aatom on juba kõrgemal energiatasemel. Sel juhul sunnitakse elektron võnkuma madalama ja kõrgema seisundi vahel, seejuures kiiratakse teine footon sama energiaga. Nii kulgeb aatomist edasi 2 ühesugust footonit. 26. Tavaolukorras moodustavad alati suurema osa energiavaesemad, footoneid neelavad aatomid. See on tavahõive. Selles toimuvad vähesed kiirgussiirded on valdavalt spontaansed. Kui kunstlikult õnnestub saavutada ergastatud aatomite ülekaal,

Füüsika

docx

Aatomikooslused, laserid

Too näiteid, kuidas see tekkida võib? Luminestsentsiks nimetatakse sellist aine poolt emiteeritud valgust, mis ületab samale temperatuurile vastavat soojuskiirguse taset. See tekib luminofooride kiirgamisel. 22. Kuidas tekib spontaanne ehk vabakiirgus? Spontaanne ehk vabakiirgus tekib aatomi iseenesliku siirdega kõrgemalt energiatasemelt madalamale energiatasemele. 23. Kuidas tekib stimuleeritud ehk sundkiirgus? Stimuleeritud ehk sundkiirgus tekib siis, kui aatom on juba kõrgemal energiatasemel. Sel juhul sunnitakse elektron võnkuma madalama ja kõrgema seisundi vahel, seejuures kiiratakse teine footon sama energiaga. Nii kulgeb aatomist edasi 2 ühesugust footonit. 24. Millal tekib tava-, millal pöördhõive? Tavaolukorras moodustavad alati suurema osa energiavaesemad, footoneid neelavad aatomid. See on tavahõive. Selles toimuvad vähesed kiirgussiirded on valdavalt spontaansed. Kui kunstlikult

Füüsika

docx

Tahke keha füüsika kontrolltööks kordamine konspekt

1.Tahke keha füüsika Aatomeid seob molekulideks ja kristallideks keemiline side, mille põhiliigid on ioon- ja kovalentsside. Ioonside tekib positiivsete ja negatiivsete ioonide vahel. Kovalentsside tekib elektronpaaride ühistamisel. Kristallid on makroskoopilised hiidmolekulid, milles aatomid või ioonid on paigutanud korrapärasesse ruumvõresse. Tahke keha omadusi saab uurida, kui on teada Fermi nivoo asukohta. 1.1 Ioonilisesideme teke Iooniline side- üks aatom võtab teiselt elektroni ära, iooniline side moodustab kristalli, kuna struktuur võib jätkuda lõpmatuseni. Positiivsete ja negatiivsete ioonide vahel tekib tõmme, mis seostab ioonilise sideme. Kloor tõmbab naatriumi elektroni, et ma pilve aatom oleks ühtlasem ja energia väiksem. 1.1.1 Kristallid Aatomid/ioonid on paigutatud kindlas korras, moodustades ruumvõre . Võre konstandi saab määrata lainepikkuse kaudu. Kristallides on aatomid paigutatud väga tihedalt

Füüsika

doc

AT(dielektrikud,pooljuhid jne)

Kuna seal on rohkesti vabu alatasemeid, saab väli neid kiirendada ja tekitada elektrivoolu. Sellep. ongi nimi juhtivustsoon. 4.selgita augu mõisted pooljuhtide füüsikas ja aukjuhtivuse protsessi. Tavatem-del ergastab soojusliikumine pooljuhtides elektrone üle kitsa(1eV) keelutsooni kõrgemasse tsooni-juhtivustsooni,jättes valentsitsooni tühikuid-auke.Auk käitub elektronväljas nagu pos.laenguga voolukandja.Pooljuhti läbiv vool liigub elektronide ja aukude voogudest. Ioniseeritud aatom haarab kaotatud elektroni asemel naabri oma, see ,,röövib"omakorda järgmist ja nõnda muudkui aatomite ahelikku pidi edasi.Seega on siis auk positiivne laungukandja, ta triivib vooluallika negatiivse pooluse poole. Koguvool liitub elektronide ja aukude vastassuunalistest voogudest. 5.mis on rekombinatsioon? Rekombinatsioon on positiivne ioon haarab vaba elektroni ja muutub uuesti neutraalseks aatomiks. (pooljuhi aatomi ioniseermisel tekkiva pos

Füüsika

doc

Füüsika küsimused ja vastused

1. Kirjelda ioonsideme ja kovalentsideme teket molekulide moodustamisel aatomitest. *Nii Na kui ka Cl aatomid muutuvad suhteliselt kergest Na+ ja Cl- ioonideks. Kui Na ja Cl aatomid satuvad lähestikku, ,,kingib" Na oma väliselektroni Cl-le. Positiivsete ja negatiivsete ioonide vahel tekib tõmme, mis seobki nad ioonsidemesse. *A-eemaldatud aatomid, B-ühtpidi spinnid, ühinemine keelatud, C-eripidi spinnid, ühinemine lubtatud, elektronpilved valguvad ühte, D-klassikaline näitpilt kahe tuuma ümber orbiitlevaist elektronidest. 2. Kuidas on kindlaks tehtud, et kristallides on aatomid paigutatud korrapärasesse ruumvõresse? Difraktsioonikatsete abil. 3. Kuidas muunduvad aatomite kõrgemad energiatasemed, kui aatomid (ioonid) ühinevad kristalliks? Elektronkatte sisekihtide elektronide energiatasemed jäävad kristallis peaaegu muutumatuks, kuid väliselektronide tasemed paisutab aatomite elektriline vastastikmõju laiadeks, mitme elektronvoldi laiusteks e

Füüsika

docx

Aatomikooslused Molekulid ja kristallid

Aatomikooslused Molekulid ja kristallid Klass: 12 Kuupäev: 9. aprill Tallinn 2009 Tõrjutusprintsiip Eri elemente eristab laenguarv Z:Z prootonit tuumas ja sama arv elektrone selle ümber elektronkattes parvlemas. Enamikus tuumades on olemas ka mingi kindel arv neutraalseid tuumaosakesi, neutroneid, kuid nendest ei sõltu, mis elemendile aatom kuulub ja aatomi omadusi mõjutavad nad nõrgalt. Positiivne tuum tõmbab neid kõiki endale võimalikult lähemale. Elektroni leiulaine on tema "koht" aatomis. Tuumale lähimale, põhiseisundile vastava leiulaine peakvantarv n = 1, edasi kihistuvad ergastatud kvantseisundid, mille n = 2, 3 jne. Elementide spektrite ning füüsikaliste ja keemiliste omaduste uurimine näitab, et laias laastus on selline alglähend mõistlik. Tuuma tõmbele

Füüsika

rtf

Molekulid ja kristallid

mitme eV laiusteks energiatsoonideks, mille hõivamine elektronide poolt järgib tõrjutusprintsiipi ja mis on ühised kogu kristallile.Kristallvõre on igal juhul füüsikaline mudel idealiseering. 3. Energiatasemed ja nende muundumine: Vastavate energiatasemete muster on iseloomulik igale aatomitüübile keemilisele elemendile. Elektroni üleminekul kõrgemalt energiatasemelt madalamale kiirgab aatom valguskvandi energiaga. Muundumine: - 4. Metallid: on valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud. Vabade tasemete olemasolu tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa, võttes elektrivoolu põhjustavalt elektriväljalt lisaenergiat. Elektronid saavad liikuda ja seetõttu ongi metallid head elektrijuhid.

Füüsika

doc

Kordamisküsimused TAHKISTE STRUKTUUR

JUHTIVUSTSOON valentstsoonile järgnev elektronidega täitmata või osaliselt täidetud lubatud tsoon 7. Milliseid kahte juhtivustüüpi eristatakse pooljuhtides? Lk 61 Eristatakse elektronjuhtivus (n-tüüpi) ja aukjuhtivus (p-juhtivus). 8. Selgita augu mõistet pooljuhtide (üldiselt tahkiste) füüsikas ja kirjelda aukjuhtivuse protsessi. Lk 61 Auk on vaba tase, mis tekib siis kui pooljuhis on siirdatud osa elektrone valentstsoonist juhtivustsooni. Aukjuhtivus ioniseeritud aatom haarab kaotatud elektroni asemel naabri oma, see omakorda röövib järgmist ja nõuab muudkui aatomite ahelikku pidi tagasi 9. Mis on rekombinatsioon? Lk 68 Rekombinatsioon elektroni ja augu taasühinemine 10. Mis on termistor? Lk 62 Termistor on takisti, mille takistus muutub temperatuuriga. 11. Millel põhineb fototakistite toime? Lk 62 Fototakistite toime põhineb fotojuhitavusel 12. Selgita doonorite ja aktseptorite nimetuste päritolu. Lk 63

Füüsika

Rohkem sarnaseid