Sissejuhatus Elementaarosake on aatomituumast väiksem osake. Täiesti korrektselt peaks kasutama siinkohal mõistet subatomaarne osake, kuid jääme hetkel igapäevakõnes levinuma termini juurde ja kasutame mõistet fundamentaalosake, kui räägime täiesti elementaarsest osakesest, millel puudub meile teadaolev alamstruktuur. Fundamentaalosakesed on leptonid, kvargid ja vastasmõjusid vahendavad vaheosakesed, kõik teised elementaarosakesed on liitosakesed. Näiteks aatomituuma moodustavad prooton ja neutron on liitosakesed ja koosnevad kvarkidest, samas kui aatomituuma ümber tiirlevad elektronid on fundamentaalosakesed (leptonid). Elementaarosakeste uurimisega tegeleb elementaarosakeste füüsika, samuti on elementaarosakestel tähtis roll nii tuumafüüsikas kui kvantmehhaanikas. 3 Elementaarosakeste füüsika Füüsika haru, kus uuritakse elementaarosakesi ja nende muundumist.
Neutraalne, ehk valge on kvarkidest koosnev liitosake siis, kui ta koosneb kolmest kvargist, mis on igaüks ise värvi (selliseid osakesi nimetatakse barüonideks) või kvargist ja antikvargist, mis on sama värvi (antikvark siis antivärvi). Selliseid osakesi nimetatakse mesoniteks. Tulenevalt kvantkromodünaamika järeldustest peavad kõik vabalt eksisteerivad osakesed olema valged. (http://et.wikipedia.org/wiki/V%C3%A4rvilaeng) Antiosakesed Antiosake on elementaarosakese vastasosake, mille elektrilaeng ja teised kvantarvud on vastupidise märgiga (osake on omakorda antiosakese jaoks vastasosake). Antiosakese seisumass on osakese massiga võrdne. Antiosakese omadused ja käitumine on analoogilised vastava osakesega. Näiteks võib antiprooton ühineda positroniga (antielektroniga) ja moodustada antivesiniku antiaatomi. Antiaatomid võivad jälle moodustada antiaine ning
Elementaarosakeste füüsika Referaat 2011 Mis on elementaarosake ja kuidas neid liigitada? Inglise füüsik Joseph Thomson avastas 1897. aastal esimese elementaarosakese - elektroni. Elementaarosakesteks nimetatakse ka tuuma koostisosakesi.Elementaarosakesteks loetakse osakesi, mis on kõige lihtsamad ja ise enam millestki ei koosne. Samas koosnevad teised osakesed ja lõpuks kogu aineline mateeria elementaarosakestest. Kõige loomulikumaks liigituse aluseks on jõud ehk vastastimõjud, mis osakeste vahel valitsevad : Nõrgeim jõud on gravitatsioonijõud. See tõimib kõigi osakeste vahel vastavalt massile ja on nii nõrk,et üksikute osakeste juures pole tema toimet võimalik muuta. Ainult tänu sellele, et ta mõjub kuitahes kaugele ja toimib ainult tõmbavalt, muutub ta suurte kehade juures tuntavaks.Näiteks maakera.
töötamist. 15. Selgita, mis on standardmudel ja pane kirja, mis on tähtsaimad avastused, mis on tehtud ja mis ootavad avastamist. 1) kõige nõrgem gravitatsioonijõud kõigi osakeste vahel 10-36, nõrk tuumajõud kehtib kõigile elementaarosakestele, v.a footon 10-7, elektromagnetiline vastastikmõju elektriliselt laetud osakestele mõjub 1, kõige tugevam tugev tuumajõud hoiab kvarke koos - 20 2) elementaarosake, mis ei koosne mingitest algosakestest, on fundamentaalosake, 3) mateeriaosakesed ehk aineosakesed nn aine ehituskivid: kvargid (tugeva vastastikmõjuga) ja leptonid (pole tugeva vastastikmõjuga), vaheosakesed footonid (elektromagnetilise jõu kandjad) ja gluuonid (vahendavad tugevat vastastikmõju kvarkide vahel), 4) kvark jääv elementaarosa, mis osaleb tugevas vastastikmõjus, ei saa olla värvitu,
uiikonid ehk vahebosonid vahendavad nõrka vastastikmõju gravitonid vahendavad gravitatsioonilist mõju 3. Kvarkidel on veel üks täiendav laeng, milles seisnebki nende vastastikmõju-värvilaeng.asetsevad 3 kaupa koos:kollane, sinine, punane. Sama palju helendavad ning seetõttu on kõik elementaarosakesed valged. 4.Antiosakesed- samasuguste omadustega fundamentaalosakestega, ainult kõik laengud on vastasmärgilised. Lähteosaakestega sama mass. Annihhileerumine- kui osake ja antiosake kohtuvad, siis nad hävinevad. Positroni ja elektroni kohtumisel muunduvad nad footoniks. 5.Vaheosakesed, mis vahendavad vastastikmõjusid, on virtuaalosakesed.Väljuvad ühest vastastikmõjust olevast mateeriaosakesest ning liituvad teistega. 6.Gluuonid- põhjustavad elektromagentilist vastastikmõju, tugevat. 7.Kiire osake satub maa atmosfääri, põrkub õhu molekuliga ja sellest võib tekkida palju igasuguseid osakesi. Jätkavad teed Maa poole ja põhjustavad uusi põrkeid
Elementaarosakesed Väikseimad aine ja välja osakesed Eristatakse: Fundamentaalosakesed peetakse jagamatuteks, (ilma sisestruktuurita) Jagunevad: Mateeriaosakesed -aine algosakesed Vaheosakesed vastastikmõjusid vahendavad osakesed Igal mateeriaosakesel on olemas ka antiosake (laengud vastupidise märgiga) Gravitatsiooniline vastastikmõju. Oma olemuselt universaalne, gravitasioonile alluvad kõik kehad. Väljendub kehade tõmbumises. · Elektromagnetiline vastastikmõju Gravitatsioonilisest tugevam. Elektriliselt laetud kehade vahel · Tugev vastastikmõju Tuumasisene mõju. Elektromagnetilisest oluliselt tugevam. · Nõrk vastastikmõju Põhjustab aatomituumade lagunemist. Väga väikestel kaugustel, nõrgem kui elektromagnetiline ja tugev vastastikmõju
ning alati tõmbavalt), elektromagnetiliseks jõuks (omane kõigile elektriliselt laetud osakestele), tugevaks vastastikmõjuks (hoiab koos kvrake, väga lühikese mõjuraadiusega) ning nõrgaks vastastikmõjuks (lühikese mõjuraadiusega, ei toimi footonis, tingib raskemate osakeste lagunemise kergemateks). Mateeriaosakesed on fundamentaalosakeste põhiosa, jagunevad leptoniteks (saavad 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
mõjuraadiusega. Tugev vastastikmõju on see jõud mis hoiab koos fundamentaalosakesi ehk kvarke. See jõud on eriti tugev, sest tuumajõud on kõigest tema nõrk, väljapoole põhiseoseid ulatuv kaja. Lõpuks on veel nõrk vastastikmõju, mis on tuhandeid kõrdi nõrgem kui elektromagnetilised jõud, kuid palju tugevam kui gravitatsioonijõud. Ta on väga lühikese mõjuraadiusega ja toimib kõigisse vaadeldud osakestesse peale footoni. 2. 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
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. Kvargid on alati kolmekaupa koos tuleb sellest, et neil on värvilaeng. Looduses on ainult valged elementaarosakesed. Igale fundamentaalosakesele vastab antiosake. Need on
prootonid ja neutronid, mida omakorda pikalt peegi jagamatuteks. Nüüd on teada, et ka prootonid ja neutronid ei ole jagamatud osakesed, vaid koosnevad kvarkidest. Kuid kindlasti pole tegemist lõpliku füüsikateooriga- elementaarosakeste loetelu saab tõenäoliselt tulevikus täiendada või korrigeerida. Seega sõltub elementaarosakese mõiste sellest, kui väikesemõõtmelisi struktuure parasjagu olemasolev tehnoloogia võimaldab uurida. Elementaarosakesed- mateeria kõige väiksemad koostisosad, mis käituvad ühtse tervikuna ega koosne lihtsamatest osakestest. Paljudest elementaariosakestest koosnevaid kehasid nimetatakse makrokehadeks. FUNDAMENTAALOSAKESED Paljud loevad elementaarosakesteks näiteks prootonit, neutronit, elektroni ja footonid. Kuid nad ei ole tõeliselt elementaarsed, vaid koosnevad omakorda väiksematest osakestest- KVARKIDEST. Selliseid osakesi, mis ei oma sisemist struktuuri, nimetatakse fundamentaalosakesteks.
laengule veel üks täiendav laeg, milles seisneb nende tugev vastastikmõju-nim. Värvilaenguks(tugev laeng).kvarkide jaoks on võimalikud 3 eri tugevat laengut(seos värvilaengul ja tavalisel värvusel peale nime midagi muud ühist pole).tähistamiseks ei piisa ainult + ja st. Vajame ka 3 eri märki(P-punane, K-kollane, S-sinine)kvarkidest saab moodustada elementaarosakese ainult nii , et koos on kõik 3 eri värvi.looduses on ainult ,,valged" elementaarosakesed.kuna 1 kvark kannab ühte värvi korraga, siis peab el.osakeses olema 3 kvarki.kuna kvark ei saa olla värvitu, ei saa ta vabana eksisteerida. Igale fundamentaalosakesele vastab oma antiosake, mis on kõiges samasuguste omadustega ainult laeng on vastasmärgiline.elektroni antios. on positron.antikvarkide värvid ei lange kvarkide värvidega kokku, on vastandvärviga.osakese, kohtudes antiosakesega saab tekkida ja ka kaduda.kvarkide arv miinus antikvarkide arv on jääv.
märgiga. Antiosakese seisumass on osakese massiga võrdne. Näiteks elektroni antiosakene on positron, selle mass on võrdne elektroni massiga ja laeng ka , ainult pluss märgiga. Antiprooton, antineutron.5.Mida kujutavad endast vaheosakesed,kus nad esinevad? Vaheosakesed on fundamentaalse jõu vahendajad. W+- ja Z0 osakesed ( vahebosonid) on nõrga vastastikmõju kvandid. Vaheosakesed vahendavad vastastikmõju fermionide (poolearvulise spinniga osakeste) vahel. 6.Mis on kvark,kvargi omadused. Kvargid üliväikesed liikuvad osakesed, mida senini vabalt pole leitud, küll aga teiste osakeste sees. Nendest koosnevad ka nukleonid. Kvargi omadusi S (veidrus), C (sarm), B (põhisus) ja T (tipusus) nimetatakse ka kvargi lõhnaks. Kvargid u ja d ei kanna lõhna, nende oleku määrab ära ainult nende isospinn (Iz). 7.Millised osakesed on esmases kosmilises kiirguses? Esmases kosmilises kiirguses on kõige
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
Osakestefüüsika kordamine 12D 1) Fermionid ja bosonid. Mille alusel jaotatakse. Millised osakesed kummagi alla kuuluvad (näide) Osakesi eristatakse spinni alusel. Bosonid: Null või täisarvulise spinnkvantarvuga osakesed. Nt: footon, gluuon, W ja Zboson Fermion: Poolearvulise spinnkvantarvuga osakesed. Nt: elektron, prooton neutron. 2) Pauli keeluprintsiip Pauli keeluprintsiip: Aatomis ei saa olla mitu elektroni, mille olek on määratud 4 kvantarvu 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
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. Nii tugeva kui ka nõrga vastastikmõju algseteks mõjuobjektideks pole mitte prootonid ja neutronid, vaid kvargid nende sees. Vastastikmõjude tugevusi ei saa täpselt võrrelda sest nende vahekord on erinevatel kaugustel erinev.Mateeriaosakesed jagatakse kaheks: Leptonid ja Kvargid. Leptonid võivad vabadena olla. On ise seisvad. Kvargid U , D esinevad 3 kaupa koos. Ei ole seisvad
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.
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. Kvargid alluvad tugevale interaktsioonile ning vastavaltkvarkmudelile on kvargid barüonide ja mesonite koostisosadeks, mis on tugevaim teadaolev elementaarosakeste interaktsioon e. vastastikmõju. Kvargid esinevad
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
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
haavel, kuulike, hernes vms. Me võime nende osakeste küljest tükikese ära napsata või maha viilida, osakeste aineline iseloom sellest ei muutu. Küll aga on nad individuaalselt erinevad ja kordumatud. Ka kaks telliskivi tunduvad esmapilgul täpselt ühesugused, kuid lähemal vaatlusel selgub, et alati on olemas mingid väiksed erinevused (kriimud, mõrad jms.). Elementaarosakesteks loetakse osakesi, mis on kõige lihtsamad, st. ise enam millestki ei koosne. Mis on elementaarosake? Mis puutub terminisse "elementaarosakesed", siis peegeldab selle esimene pool meie teadmisi nende kohta. Enrico Fermi (Itaalia füüsik) Elementaarosake on midagi nii lihtsat, et keegi ei tea sellest midagi. Robert Oppenheimer (Ameerika tuumafüüsik) 4 Elementaarosakeste füüsika Elementaarosakeste füüsika sai alguse aine üha väiksemate koostisosade uurimisest 19.
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
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)
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);
1.Tugev vastasmõju? Esineb aatomituumas,hoiab tuuma koos, ei sõltu laengutest. 2.Nõrk vastasmõju? Aatomituumas,lagundab tuuma 3.Mis on värv?Mitut värvi on kvargid? Värv e.värvilaeng on tugeva vastastikmõju laeng.Kvarkidel on 3 erinevat värvi. 4.Miks on iseseisvas elementaarosakeses kolm kvarki? Sp,et elementaarosakesed on valged.Iga kvart annab ühe põhivärvi,3-me põhivärvi liitmisel saame valge. 5.Antiosake?(sarnasus ja erinev. võrreldes osakesega) Ühtemoodi, ainult laengud on erinevad. 6.Annihileerumine? Osake ja antiosake saavad kokku, siis nad kaovad ära. Mass muutub energiaks. 7.Vaheosake e.virtuaalne osake? Vaheosake vahendab vastas- mõju(kõiki 4 liiki). Footonid-elektromagnetiline mõju, Gluomid- tugev vastasikmõju 8.Kiirgusvöönd
Massiarv näitab tuuma massi ja prootonite ja neutronite arvu A=Z+N. Radioaktiivsuseks nim tuuma võimet kiirata. -lagunemine tekib, kui tuum on väga suur ja tuumajõud ei jõua seda koos hoida. Tuumast eralduvad 42He- osakesed. On kõige väiksema läbimisvõimega kiirgus. - osake liigub magnetväljas lõunapooluse suunas. -lagunemine: et täita tühja kohta prootonite energia tasemes, muutub neutron prootoniks, lisaks eraldub elektron ja neutraalne osake antineutriino. Tekkinud elektron lahkub tuumast. Läbimisvõimelt keskmine nt ei läbi puitu. Magnetväljas liigub põhjapooluse poole. N=p++e-+antineutriino. -lagunemine tekib, kui tuuma madalamad energia tasemed pole lõpuni täidetud s.t tuum on ergastusseisundis. Ergastatud tuumas hakkavad vastavalt prootonid või neutronid täitma vabu kohti ja selle käigus vabaneb energia kvant, mida nim gamma kiirguseks
· Millal avastati elektron? Iseloomusta elektroni. Elektron avastati 1897 aastal Thomson'i poolt. Elektron on väga väike, negatiivse elementaarlaenguga fundamentaalosake. · Iseloomusta aatomi tuuma. 1911.aastal avastas Rutherford aatomi tuuma. Aatomi tuum on positiivse laenguga ja mõõtmetelt väga väike. Enamus aatomi massist on kogunenud aatomi tuuma. · Mis on elementaarlaeng? Millistel osakestel, millise laenguga esineb? Elementaarlaeng on väiksem iseseisvalt eksisteeriv laeng 1,6x10-19 C Esineb prootonitel (positiivne) ja elektronidel (negatiivne)
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 võnkumisolekud ongi elementaarosakesed ehk kvargid ei ole midagi muud kui võnkuvad energiakeelekesed. NB! Kuid kvarke üksikuna ei eksisteeri. Elementaarosakesed pole kõik stabiilsed.
elektrilaenguga elektronidest. Elementaarlaeng on prootoni ja elektroni täpselt võrdne laeng, 1,6 * 10^-19 3. Mis on joonspekter? Joonspekter ehk aatomi spekter on kindla lainepikkusga valguskiir. 4. Kirjelda lühidalt kuidas aatom energiat omandab/loovutab. Aatom omandab ja loovutab energiat kindlate kvantumite kaupa, sest kiirgus- ja neeldumisspektrid on joonspektrid. 5. Mis on elektronvolt, selle arvuline väärtus? Elektronvolt (eV) on energia, mille omandab elektron, läbides elektriväljas potentsiaalide vahet 1 volt. eV = 1,60 * 10^-19 J 6. Mida peab aatomiga tegema, et ta saavutaks kõrgema energiataseme? Miks? Aatomi kõrgema energiataseme saavutamiseks on vaja aatomit ergastada, et tal oleks mida välja kiirata. 7. Kas aatomid saavad vastu võtta igasugust energia hulka? Põhjenda. Ei, aatomid saavad energiat vastu võtta vaid kindlate osade kaupa. Kõik neelatavad energia kogused peavad jääma kindlate energiatasemete vahedele. 8
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
Ahelreaktsioon- Iga järgneva neutroni lagunemine kaheks ja neutronite tõttu tekib lõpuks ka plahvatus. ( Termotuumareaktsioon- Saab toimuda ainult ülikõrgel temperatuuril ( u. 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
täisarvkordsed. Magnetkvantarv ml määrab orbitaallainete tiirlemistelje (impulsivektori L ) orientatsiooni ruumis. Elektroni seisulaine tervikuna moodustab radiaalselt ja orbitaalselt kulgevate lainete summana. Magnetkvantarvu väärtusteks on ml = -2,-1,0,+1,+2. MLK 6004 Kvantmehhaanika 47 Spinnkvantarv ms spinn on omaimpulsimoment, millel võib olla ainult kaks väärtust: + ½ ja - ½. 56. Antiosake. Elektroni antiosake Antiosake on täpselt samasuguste omadustega, nagu osake, ainult et tema laeng on täpselt vastupidine. Näiteks prootoni antiosake on antiprooton, neutroni antiosake on antineutron ning elektroni antiosake on positron ja ta on vastaslaenguga. Vooton on oma antiosakesega aga täiesti identne. 57. Paari teke ja annihilatsioon Kui vaakumile anda piisavalt energiat, siis tekib osake ja tema antiosake. Kui osake
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
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. Nüüd enam neutronid ja prootonid pole, aga on teisi juurde tulnud, näiteks (lained)laengud. Elementaarosakeste saamine ja tekkimine. Neid tekib: 1. radioktiivsel lagunemisel 2. tuumareaktsioonide käigus 3. keskmises kiiruses(tuleb tähtedelt ja päikeselt)-termotuumareaktsioon 4. supernova (tähe lõpp) raskeid tuumi tuleb sealt 5. maamagnetväli mõjutab laetud osakesi ja tekitab elektronide või prootonite kiirt. 6
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
