Aatomi kiirgamine Aatomi mikroilma käsitledes oleme tõdenud, et valguse mikrovälgatusi lähetatakse(saatma) aatomist kvantsiiretel, üleminekutel energiatasemete vahel. Võnkumine on olemuselt perioodiline kohavahetus. Elektroni ,,koht" aatomis on tema leiulaine. Kvantsiiret tuleb käsitleda kui elektroni võnkumist ühest seisulainest teise, ühest elektronpilvest teise. Kvantsiire on protsess, mis toimub lõpliku ajavahemiku jooksul.(mitte momentaanselt) Elektromagnetlaine kiiratakse, kui elektron võngub ühest leiulainest teise. Valguse neeldumisel lähtub protsess madalamast energiatasemest ja lõpeb suurema energiaga orbitaalil. Kui kõik aatomi elektronid asuvad madalaimates (vähima energiaga) lubatud kvantolekutes, siis on aatom põhiolekus. Kui mõni elektron neelab footoni (saab endale footoni energia), siis
Too 2 näidet.Elektrone loovutav lisand on doonor. Kui pooljuht sisaldab lisandit, millel on üks väliselektron vähem kui põhiaine aatomeil, saame valdavalt aukjuhtivusega pooljuhi. Vastav lisand on akseptor(omsatab põhiaine naaberaatomilt elektroni, jättes selle elektronkattesse augu, mis siirdub soojusliikumise toimel valentsitsooni. 1.kuidas tekib või neeldub valguskiirgus ergastatud aatomites?Kavntdiirdel- elektroni võnkumisel ühest seisulainest teise,ühest elektronpilvest teise. Elekronmagnetlaine kiirakse, kui elektron võngub ühest leiulainest teise. 2.millega seletub spektorjoonte helendus intensiivsus?Seletub sellega, et me näeme, et mõned jooned on silmatorkavalt heledad, teised nõrgemad,kolmandad vaevumärgatavad. Mõne energiaga footoneid kiiratakse tihti, teisi harva;mõnede siirete tõenäosus on suur, teistel väike. 3.mis on aatomi ergastusseisundi eluiga? Milline on selle suurus järk?
Asjaolu, st selles võrrandis on ajalised ja ruumilised vabadusastmed selgelt eristatud, muudab selle kasutamise relativistlikus kvantmehaanikas üldjuhul ebamugavaks. 12. Kaasaegne aatomimudel: • Elektronidel ei ole kindlalt kirjeldatavaid orbiite. On vaid määratavad erinevad energiatasemed, millel elektron võib olla. • Elektroni jaoks on vaid määratav tema tõenäolisim asukoht. • Seetõttu räägime elektronpilvest. • Elektronpilve kuju sõltub energiatasemest. 13. Kvantarvud iseloomustavad: • Energiataseme numbrit loetuna alates tuumast nimetatakse oleku peakvantarvuks. • Peakvantarvule n=1 vastab aatomi põhiolek, tema energia on minimaalne. • Kõiki teisi olekuid(n>1) nimetatakse ergastatud olekuks. • Püsiv on aatom vaid põhiolekus. Ergastatud olek on ajutine. 14. Perioodilisuse kujunemine: • Peakvantarv • Orbitaalkvantarv • Magnetkvantarv • Spinn 15
43. Mis on kiip? Kiip on integraal- ehk terviklülituste komplekt, mis on pooljuhtplaadike, millesse lisatud suur hulk imepisikesi transistoreid koos takistite, kondensaatorite jm. Üks kiip moodustab terve võimendi, generaatori või koguni elektronarvuti protsessori. 44. Kuidas võnguvad kvantsiirde jooksul elektronid aatomis? Kui kaua kvantsiire kestab? Kvantsiirde jooksul võnguvad elektronid ühest seisulainest teise, ühest elektronpilvest teise. Kvantsiire on protsess, mis toimub lõpliku ajavahemiku jooksul, mitte lõpmata nobe hüpe. Täpsuspiirangut saab joonte laiuse järgi hinnata ja sellest tuleneb, et see on suurusjärgus 10-9-10-8 sekundit. 45. Miks osad spektrijooned on heledamad kui teised? Mõned spektrijooned on heledamad kui teised, sest selle energiaga footoneid kiiratakse tihemini kui teisi. Kõige eredamaid jooni annavad siirded, mis lähtuvad lühiealistest seisunditest. 46
Ettekujutus aatomi ehitusest Lihtsamalt: üht tüüpi orbitaalid täituvad esmalt kõik ühe elektroniga, alles siis moodustuvad elektronpaarid. Aatom koosneb positiivselt laetud tuumast ja seda Sisemiste kihtide elektronid ekraneerivad (side ümbritsevast negatiivselt laetud elektronpilvest. Tuum tuuma ja elektroni vahel nõrgeneb, elektroni koosneb nukleonidest: prootonitest (laeng +1) ja potentsiaalne energia kasvab) välimise kihi elektrone. neutronitest (laeng 0). Elektronpilve moodustavad Seega on reaalne orbitaalide täitumise järjekord kiiresti liikuvad elektronid (laeng -1). Pea kogu aatomi mass on koondunud aatomi tuuma
3) Seoste otsimine andmekogumites. 4) Hüpoteesi(de) sõnastamine 5) Eksperimentaalne kontrollimine – vaatlused/katsed 6) Teooria formuleerimine (tulemuste analüüs ja järeldused): – kvalitatiivsed ja kvantitatiivsed teooriad; – ennustused teooria põhjal; – mudelid. 7. Aatomiehitus. Aatomi ehituse seosed perioodilisustabeliga. Aatom koosneb positiivse laenguga aatomituumast ja seda ümbritsevast negatiivselt laetud elektronpilvest. Aatomi tuum annab 99,9% kogu aatomi massist ning aatomi elektronkate määrab ära aatomi läbimõõdu. Aatomituum koosneb lähestikku asetsevatest nukleonidest – positiivse elektrilaenguga prootonitest ja elektrilaenguta (neutraalsetest) neutronitest. Prootoni ja neutroni mass on ligikaudu võrdsed. Prootonite arv tuumas määrab tuumalaengu ja ka elemendi. Neutronite arv antud elemendi tuumas võib varieeruda, põhjustades isotoopide olemasolu
(dipoolide) vahel (r). Vesinikside Vesinikside on dipool-dipool tüüpi vastasmõju, mis esineb polaarse sidemgga seotud H aatomi ja teise molekuli suure elektronegatiivsusega O, N või F aatomi vahel. A H ... B , kus ... tähistab vesiniksidet A H ... A ja A ning B on kas O, F või N aatom Aatomid paiknevad kas ühel sirgel või kuni 30°-se nurga all sirgjoonest: Vesiniksideme tekkemehhanism Elektronegatiivne aatom tõmbab vesinikult ära suure osa ühisest elektronpilvest, jättes positiivse osalaenguga prootoni molekuli ,,pinna" lähedale. Teise molekuli vaba elektroniparr või muu negatiivse osalaenguga osa saab läheneda sellisele prootonile enam kui mistahes teisele tuumale naabermolekulis. Nende vahel tekib tugev erinimeliste laengute tõmbumine --vesinikside. Vesinikside on mõnevõrra püsivam van deer Walsi jõududest. Vesiniksideme esinemine mõjutab oluliselt aine omadusi. Näiteks põhjustab vesiniksideme
Koosmõju tulemusena ei ole need valentselektronid seotud mingi konkreetse tuumaga vaid on jaotunud kõigi nende aatomite vahel moodustades väikese tihedusega elektronpilve, mida sageli nimetatakse elektrongaasiks. Elektrongaas hoiab ioone võresõlmedes nende tihedas paigutuses. Seega tahkeid metalle võib esitada koosnevana positiivsetest ioonidest moodustunud kristallvõrest (mille moodustavad aatomid ilma nende valents-elektronideta) ja valentselektronide poolt moodustatud elektronpilvest - elektrongaasist (joonis 2.41b). Elektrongaasi moodustavad elektronid on vaid väga nõrgalt seotud positiivselt laetud kristallvõrega ja võivad kergesti liikuda mööda metalli, mistõttu neid kutsutakse sageli vabadeks elektronideks. Metallide kõrge elektrijuhtivus ja soojajuhtivus kinnitavad, et vähemalt osa elektronidest on võimelised vabalt liikuma mööda metalli kristallvõret. Metallide suhteliselt kõrge