Aine ehitus- aatomifüüsika (0)

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
α-osake- heeliumi aatomituum
R. alustas selle uurimist .

• 1906 tõestati, et α-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
  
• Töötas välja α- osakeste elektrilise reageerimismeetodi
  
• Rutherfordi α-osakeste hajumiskatse- kullalehe pommitamisel positiivselt laetud alfaosakestega põrkuvad vaid üksikud α-osakesed kullalehelt tagasi. See on võimalik vaid siis, kui teele jääb teine positiivne (tõukejõude tekitav) osake, mille mass on oluliselt suurem α-osakeste massist.
  

Aatomi ehitus:
Planetaarmudeli järgi kujutab aatom endast -10 korda vähendatud päikesesüsteemi laadset moodustist. Aatomi mõõtme suurusjärk on -10 m. Tuumal 10 m.
Elektroni vaadeldakse punktmassina.
Tuum koosneb nukleonidest. (prootonitest (+) ja neutronitest (0))
Vesiniku aatomis on ainult 1 prooton .
Prootoni laengu absoluutväärtus võrdub elektroni laengu absoluutväärtusega. See moodustab elementaarlaengu, mille väärtus on 1,6 • 10 C.
Prooton ja neutron on ligikaudu võrdse massiga, mis on 2000 korda suurem kui elektroni mass.
z- laenguarv - prootonite arv, jrk nr tabelis.
Vahemaad aatomi osakeste vahel on ülisuured.
Aatomid on väga püsiva struktuuriga.
Planetaarmudeli vastuolu- elektron peab makroseaduse järgi pidevalt elektromagnetlained kiirgama , aga energia otsa ei saa.
Kõik ringjoonelised kehad kiirgavad energiat. Energiat kiirates kaotab energiat ja peaks kukkuma tuumele peale. Tegelikult on stabiilsed ega kuku e. makroseadused ei kehti mikromaailmas.
Mikromaailmas kehtivad seadused, mis ei sobi makromaailma.
Bohri aatomiteooria postulaadid:

• statsionaarsete olekute postulaat
  

Elektron võib aatomis liikuda ainult kindlatel statsionaarsetel orbiitidel . Selles olekus aatom ei kiirga. (Aatom omab kindla energiaga statsionaarseid ehk ajas muutumatuid olekuid )

• lubatud orbiitide postulaat ehk kvantreegel
  

Aatom kiirgab või neelab energiat, kui elektron vahetab orbiiti. (Aatom kiirgab või neelab valguskvandi vaid siirdel- üleminekul ühest statsionaarsest olekust teise)
Kiirgav aatom loovutab energiat ainult kindlate portsjonite e. kvantide kaupa.
Elektroni kaugenemisel tuumast energia neeldub. (läheb madalamalt kõrgemale tasemele )
Elektroni lähenemisel tuumale energia kiirgub. (läheb kõrgemalt madalamale tasemele)
Joonspekter tekib, kui hõrendatud gaasidest elektrivoolu läbi juhtida ehk nende heledus ei sisalda igasuguse lainepikkusega valgust.
Kiirgusspekter
neeldumisspekter
pidevspekter
joonspekter
Kui aatom kiirgab kindla energiaga footoni, siis vastavalt energia jäävuse seadusele peab ta kaotama sama suure energiahulga. Aatomis on ka elektronid kindlatel energiatasemetel.
Energiat mõõdetakse elektronvoltides eV= 1,6 • 10 J
Ergastamine- tavaolekus aatomile antakse energiat juurde

• Kiiritades aatomeid valgusega .
  
• Lastes kiiresti liikuvatel elektronidel põrkuda aatomitega.
  
• Ainet kuumutades
  

2selt tasemelt 3ndale minnes neelab sama palju kui alla tulles 3ndalt 2sele kiirgab.
Gaas neelab kiirgust samuti kindlate väärtuste kaupa nagu kiirgab.
Neeldumisspekter koosneb tumedatest joontest, mis vastavad täpselt sama gaasi kiirgamisel tekkivatele heledatele joontele.
Spektraalseeria- spektrijoonte kimp, mis on koonduvas jadas.
Igale joonele spektris vastab kindel kiirguse lainepikkus ja sagedus. Igale kindlale sagedusele vastab kindel energia.
Kvandi energia on võrdne aatomi energiatasemete vahega.
Elektron liigub aatomis kindlate orbiitide vahel hüppeliselt.