Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Energia". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
orbiite, valguskiirgus, kiiratava, spinni, ühesuguste, komplektiga, printsiipi, broglie, valgusele, kirjeldavad1944.a. Suurbritannia peaministrile Churchillile ja USA presidendile Rooseveldile ettepaneku seada sisse rahvusvaheline kontroll tuumarelva üle. Tema viiest pojast - Aage Bohrit sai füüsikune Nobeli preemia. Suri 1962.a. Kuid paraku ka Bohri teooria põhjal ei õnnestunud ennustada keerulisemate aatomite spektreid, samuti seda, miks mõni spektrijoon on lõhenenud kaheks kõrvutiasetsevaks jooneks või seda, miks mõni joon on laiem kui teised. 1924.a. esitas prantslane Louis de Broglie hüpoteesi, mille kohaselt peaksid kõigil osakestel olema ka lainelised omadused nagu footonitelgi . Seletus, miks on elektroni liikumisel ühed orbiidid lubatud, teised keelatud , tuleneb laineomaduste ja korpuskulaarsete omaduse vahelisest seosest . c h E = mc2 = hf h = mc2 = . mc
1.Kuidas valgust kiiratakse? 1900 a Esitas kvantteooria, mille järgi valgust kiiratakse üksikute valgusportsjonite ehk valgusosakeste kaupa 2. Kuidas valgust neelatakse? Valgust neelatakse tervikuna 3.Mis on footon? Footon on valgusosake, valguskvant, kujutab endas valgusportsjonit 4. Footoni energia valem. Mis määrab ära footoni energia ? E= h x f Sagedus määrab ära footoni energia, mida suurem sagedus,seda suurem energia. Fotoni enegia on võrdne valguse sagedusega ja on pöördvõrdeline valguse lainepikkusega 5.Footoni omadused 1)Footon omab kindlat energiat E= hf h= Planci konstant = 6.63 x 10 astmes -34 f- sagedus( 1 Hz) c=lamda x f c- kiirus E= hc/lamda lamda lainepikkus 2)Esineb ainult liikumises, paigal seisvaid footoneid ei esine 3)Eri värvi valgustel on kvandi enegia erinev (violetsetel valgustel on suurim ja punastel väikseim) 4)Footon omab kindlat massi E= mc2 m=E/c2 = hf/c2 c- valguse kiirus vaakumis , 3 x 10(8) m/s 5
1) Lõpmatust hulgast elektroni orbiitidest, mis on lubatud klassikalise mehaanika reeglite järgi, realiseeruvad vaid mõned kindlaile energiaile vastavad orbiidid. Need on nn. statsionaarsed orbiidid, kus elektron tiirleb energiat kiirgamata. 2) Elektroni üleminekul ühelt statsionaarselt orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab kindla sagedusega elektromagnetilist kiirgust. Kui orbiitidele vastavad energiad on E n ja E k , siis kiiratava või neelatava valguskvandi energia avaldub hf = E k E n . Energia on määratud täisarvuga n, mida nimetatakse peakvantarvuks. Joonisel on toodud vesiniku aatomi esimesed orbiidid ja valguse kiirgumine ja neeldumine vesiniku aatomis. Bohri teooria seletas hästi küll vesiniku kiirgusspektrit, aga mitte teiste elementide omi. Hilisemad täpsemad aatomimudelid, mis kasutavad rohkem kvantarve ja teisi mõisteid kui Bohr kinnitavad, et Bohri poolt arvutatud elektronide orbiitide raadiused
Kirjelda seda spektrit? Joonspekter-mustal taustal üksikud värvilised jooned. Tekivad kiirgusspektrid. Joonspektri tekitasid kõrge temperatuurini kuumutatud atomaarsed gaasid hõredas olekus. 9)Mida joonspektri tekkimine kinnitab aatomi kohta? Joonspektri tekkimine kinnitab seda, et aatom kiirgab ainult kindlaid energia kvante. E=h*f. 10)Millele viitab kindlate energiakvantide kiirgumine aatomist? Elektron saab liikuda ainult kindla energiaga orbiitidel ümber tuuma. Kiiratava kvandi energia on võrdne elektroni orbiitidel vastavate energiate vahega. Katoodilt eraldunud elektronid kiirendatakse ja nad omandavad kineetilise energia. 11)Millega võrdub kiirguskvandi energia? Oska seda leida nii dzaulides kui ka elektronvoltides. Kiiratava kvandi energia on võrdne elektronide orbiitide vastavate elektronide vahega deltaE=E2-E1=hf 12)Kirjelda Franck-Hertzi katset. Mis selles katses tõestab kindlate energiatasemete olemasolu aatomis?
Täisarvud n1 ja n2 (n1 on igas seerias konstantne täisarv). Millistes lainetes on makrolainetes paisude/sõlmede hulk täisarvuline? Seisulainetes. Millise füüsikalise suuruse ühik on elektronvolt? 1 elektronvolt on energia, mille omandab elektron, läbides elektriväljas potentsiaalide vahet 1 volt. Millised nähtused näitavad elementaarosakeste laineloomust? Interferentsi- ja difraktsiooninähtused. Kuidas on omavahel seotud osakese mass ja de Broglie` lainepikkus? De Broglie tegi seose laine iseloomustamiseks lainepikkusega. Valem: = h/p = mv Kumb on raskem, kas neutron või elektron? Neutron on raskem. Mida kujutab endast leiulaine? Leiulaineks nim. mikroosakeste leiutõenäosust määravaid laineid. Mida tegi Schrödinger? Ta tegi laine- ehk kvantmehaanika põhivõrrandi, lihtsustatud kujul: F=ma Heisenbergi määramatuse printsiibid? 1) On osakest iseloomustavate suuruste paare, milles
kiirgab. Vesiniku aatomi spekter. Vesinikuaatomi spektrijooned ei asu korrapäratult, vaid on koondunud teatud rühmadesse, mida nimetatakse seeriateks. Igas seerias olevad jooned moodustavad koonduvaid jadasid. Vesiniku aatomi spekter. Kvantmehaanika põhiidee · Bohri mudel osutus piiratuks ennustamaks keeruliste aatomite kiirgusspektreid, miks mõned spektrijooned on lõhenenud, miks mõni joon on laiem, kui teine · 1924 Louis de Broglie hüpotees kõigil osakestel on lainelised omadused (kiirgusspektrite omadusi saaks sellisel juhul seletada lainetele iseloomulike nähtuste difraktsiooni ja interferentsi abil) Massiga m ja kiirgusega v liikuvale osakeksele vastab lainepikkus h = mv Seisulained Täisarvuliselt muutuvate suurustega puutume kokku ka makrofüüsikas. Pillikeele võnkumisel näiteks
puudub. me=9,1*10-31 kg 4. Valgusosake footon ei saa kunagi peatuda, vaid peab liikuma pidevalt valguse kiirusega. 5. Samas on valgusosakestel lisaks lainelistele omadustele ka osakestele iseloomulikud omadused. 22.11.12 20 Elektron lainetab 1 1. Hüpoteesi "kui on olemas seos lained-osakesed, siis peaks eksisteerima ka seos osakesed-lained" püstitas prantsuse füüsik Louis de Broglie. 2. Laineomaduste kinnituseks on sellised nähtused nagu difraktsioon ja interferents. 3. Kui elektron on laineliste omadustega, siis peaksid need nähtused ilmnema ka elektroni puhul. 4. Elektronide lainelisi omadusi kinnitab nende difraktsioonipilt. Vt. Järgmine slaid. 22.11.12 21 Röntgenikiirte ja elektronide difraktsioonipildid A röntgenkiirte difraktsioon, B elektronide difraktsioonipilt
kaotanud oma energia. Kui footoni energia väheneb, siis väheneb ka kiirguse sagedus ja seega
lainepikkus suureneb.
Λ1 < Λ2 E2
Seisulainete olekus peaksid olema elektronid. Selleks peavad elektronidel olema laineomadused. Siiski on elektronil olemas seisumass, mis valgusosakesel puudub. Valgusosake footon ei saa kunagi peatuda, vaid peab liikuma pidevalt valguse kiirusega. Samas on valgusosakestel lisaks lainelistele omadustele ka osakestele iseloomulikud omadused. Hüpoteesi "kui on olemas seos lained-osakesed, siis peaks eksisteerima ka seos osakesed- lained" püstitas prantsuse füüsik Louis de Broglie. Laineomaduste kinnituseks on sellised nähtused nagu difraktsioon ja interferents. Kui elektron on laineliste omadustega, siis peaksid need nähtused ilmnema ka elektroni puhul. Elektronide lainelisi omadusi kinnitab nende difraktsioonipilt. Vt. Järgmine slaid. Röntgenikiirte ja elektronide difraktsioonipildid A röntgenkiirte difraktsioon, B elektronide difraktsioonipilt. Elektronidel on lainelised omadused! Elektroni laine olemus.
- 34 Kirchhoffi I reegel: hargnemispunktides voolude summa on null ( I = 0) , kusjuures sisenevad voolud loetakse positiivseteks, väljuvad voolud negatiivseteks. Kirchhoffi II reegel: igas kinnises kontuuris elektromotoorjõudude summa võrdub pingete summaga takistitel I i Ri = j , kusjuures emj on positiivne, kui kontuuri ringkäigu suund ühtib emj allika poolt tekitatud voolu suunaga ja pinge on positiivne, kui valitudharuvoolu suund ühtib kontuuri valitud ringkäigu suunaga. DE BROGLIE HÜPOTEES Igal osakesel on olemas laine omadused, mille lainepikkust saab arvutada valemist h/(mv) h=6,63*10-34Js Hiljem leidis seehüpotees katselist kinnitust. Tänapäeval ei loeta mitte elektroni ennast laineks, vaid elektroni käitumine on tõenäosluslik ja vastava tõenäosusfunktiooni kuju on laineline Määramatuse printsiip väidab, et teatud füüsikaliste suuruste paarid, näiteks asukoht ja impulss,
Alfakiirgus kujutab endast osakeste voogu. Alfaosake koosneb kahest prootonist ja kahest neutronist, st. on samasuguse ehitusega nagu heeliumi aatomi tuum. Amorfseteks aineteks nimetatakse tahkeid aineid, millel puudub kristallstruktuur. Neil on vedelikele sarnane omadus voolata. Beetakiirgus kujutab endast kiirelt liikuvate elektronide voogu. Bohri aatomimudel tugineb postulaatidele. Aatomis tiirlevad elektronid ümber tuuma ringorbiitidel ilma energiat kiirgamata. Neid orbiite nimetatakse statsionaarseteks orbiitideks. Elektroni üleminekul ühelt statsionaarselt orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab kindla sagedusega elektromagnetilist kiirgust. Kiiratud või neelatud footoni energia on määratud täisarvuga n, mida nimetatakse peakvantarvuks. Coulomb'i seadus: Kaks punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse r
See on lubatav juhtudel kui süsteemist väljuvat soojushulka võib lugeda väga väikeseks. Kuid ka suletud süsteemis on võimalikud mittepööratavad protsessid, näiteks sooja ja külma vee segunemine. Mitte kunagi ei eraldu leigest veest iseenesest uuesti soe ja külm vesi. On kindlaks tehtud, et mittepööratavatel protsessidel on alati kindel suund, mida kirjeldab termodünaamika II printsiip: soojusülekanne ei saa iseenesest toimuda külmemalt kehalt soojemale. Termodünaamika II printsiipi ei saa tuletada, see kirjeldab paljukordselt katselist kinnitust leidnud looduse omapära nagu termodünaamika I printsiipki. Termodünaamika II printsiibil on mitmeid erinevaid sõnastusi, mis oleneb sellest, milliseid protsesse vaadeldakse. Näiteks, kui vaadeldakse süsteemi olekuid, siis võib termodünaamika teist printsiipi sõnastada nii: suletud süsteem püüab üle minna korrastatud olekust korrastamata olekusse. Korra all mõistetakse siin seda, et süsteemi ühes osas on
läbivad tuuma. Sellepärast p- ja d-elektronid ei satu kunagi tuumade lähedale. See piirang vähendab elektronide käsutuses olevat vaba ruumi, elektronid tõukuvad omavahel tugevamini ja vastavad energiad tõusevad s-orbitaalide energiast kõrgemale. Teine p- ja d-elektronide energia tõusu põhjus s-orbitaalide suhtes on, et tuuma laeng on s-elektronide poolt rohkem ekraneeritud. Milles seisneb aine-osake dualism? Näited: see põhineb de Broglie hüpoteesil, mille kohaselt peaksid kõikidel osakestel olema ka lainelised omadused nagu footonitelgi, lambda= h:mv. Täiskiirusel (27 km/h) jooksva elevandi (mass 1t) lainepikkus aga 1.1*10-37 m 27. Molekulaarorbitaalide ja valents sidemete mudeleid kasut aatomivaheliste sidemete kirjeldamiseks. Üks ei vasta kvantfüüsika sidemetele, on aegunud. 28. Keemilise r-ni kiiruskontsnt avaldub: Z on kujutegur, v on keskmine kiirus, lambda
I kursus. Mehaanika Mehhaaniline liikumine Ühtlane sirgjooneline liikumine on liikumine, mille puhul keha sooritab mistahes võrdsetes ajvahemikes võrdsed nihked. s l s = vt x = x0 + vt v= vk = t t Ühtlaselt muutuv liikumine on liikumine, mille puhul keha kiirus mistahes võrdsetes ajavahemikes muutub võrdse suuruse võrra. at 2 at 2 s = v0t ± x = x0 + v0t + v 2 - v02 = ±2as 2 2 Taustsüsteem on kella ja kordinaatsüsteemiga varustatud keha, mille suhtes liikumist vaadeldakse. Teepikkus on määratud keha poolt läbitud trajektoori pikkusega. Nihe on suunatud sirglõik, mis ühendab keha algasukoha lõppasukohaga. Hetkkiirus on kiirus, mida keha omab trajektoori antud punktis, antud ajahetkel ja mis on määratud seda traje
Kordamisküsimused 12. kl. füüsika 2. kontrolltööks teemal AATOMI EHITUS. Tean: fotoefekt (sise- ja välis) – elektronide väljalöömine ainest valguse toimel. Sisefotoefekt on niisugune valguse vm elektromagnetkiirguse põhjustatud nähtus, mis tekib tahkes aines, harilikult pooljuhis, kui selles neelduvate footonite energia ületab aine aatomi keelutsooni laiuse. Sisefotoefekti kirjeldavad põhimõisted on fotojuhtivus ja fotogalvaaniline efekt. Sisemises liiguvad footonid aine sees, aga välisel tulevad ainest välja. Kui footonite energia on piisav tekitamaks juhtivuselektrone, mis suudavad ületada energiabarjääri ning ainest väljuda, ilmneb fotoemissioon ehk välisfotoefekt. Välisfotoefekt on omane metallidele. fotoefekti punapiir – määrab ära suurima lainepikkuse, millest pikemad lained ei ole suutelised ainest elektrone vabastama
II OSA Lainevõrrand. Statsionaarsed olekud. 27. Schrödingeri võrrand Schrödingeri võrrand on mikromaailma mehaanika ehk kvantmehhaanika lainepõhivõrrand. Schrödinger lähtus oma võrrandi koostamisel üldisest lainevõrrandist, mis kirjeldab igasuguseid (hääle-, veepinna-,elektromagnet- jne) laineid ja sulandas selle de Broglie h seosega = . Saadud võrrand on diferentsiaalvõrand, s o võrrand, mis sisaldab p muuhulgas ka tuletisi. Diferentsiaalvõrrandi lahendid pole arvud, nagu algebralisel võrrandis, vaid funktsioonid, antud juhul siis leiulainet esitavad lainefunktsioonid. Kvantmehhaanika kirjeldab laineid. Nende lainete kuju ja ajalist käitumist iseloomustab nn lainefunktsioon . Teades osakesele mõjuvaid jõude, on võimalik leida
Z X tähis aatomi mass aatommassiühikutes Z keemilise elemendi järjekorranumber, prootonite arv, elektronide arv A Z neutraalse aatomis, tuuma laeng elementaarlaengutes Isotoobid on keemilise elemendi aatomid, mille tuumades on sama arv prootoneid, kuid erinev arv neutroneid. Kõikidel elementidel on isotoobid. Isotoobid on ühesuguste keemiliste omadustega. Radioaktiivsus on mõningate isotoopide omadus iseeneslikult (spontaanselt) laguneda, muutudes teisteks isotoopideks või keemilisteks elementideks. Radioaktiivsel lagunemisel muutub aatomi tuum ja sellega kaasneb kiirgus. Radioaktiivse -kiirgus heeliumi tuumade voog (positiivne laeng)
Z X tähis aatomi mass aatommassiühikutes Z keemilise elemendi järjekorranumber, prootonite arv, elektronide arv A Z neutraalse aatomis, tuuma laeng elementaarlaengutes Isotoobid on keemilise elemendi aatomid, mille tuumades on sama arv prootoneid, kuid erinev arv neutroneid. Kõikidel elementidel on isotoobid. Isotoobid on ühesuguste keemiliste omadustega. Radioaktiivsus on mõningate isotoopide omadus iseeneslikult (spontaanselt) laguneda, muutudes teisteks isotoopideks või keemilisteks elementideks. Radioaktiivsel lagunemisel muutub aatomi tuum ja sellega kaasneb kiirgus. Radioaktiivse -kiirgus heeliumi tuumade voog (positiivne laeng)
AATOMIFÜÜSIKA 1896.a. – Henri Becquerel: avastas radioaktiivsuse 1902.a. – Ernst Rutherford ja Frederick Soddy: radioaktiivsus on aatomite muundumine 1909.a. – Robert Millikan: mõõtis elektroni laengu ja tegi kindlaks, et see on vähim laeng looduses 1911.a. – Ernst Rutherford: pommitas õhukest kuldlehte He aatomi tuumadega ja jälgis nende hajumist. 1. Kirjelda Thomsoni aatomimudelit. Miks räägitakse aatomi mudelist? Mis on mudel? - Kujutab rosinakuklina, kus elektronid on rosinad ja saiaks on aatom. - sest me ei näe aatomit ja ei tea, milline see on. Meil on olemas informatsioon, mis tuleb osakeste ja kiirguste kaudu - mudel on ettekujutis uuritavast objektist 2. Kirjelda Rutherforfi katset. Mida sellega püüti uurida? - alfaosakesed suunati väga õhukesele kuldlehele ja jälgiti nende käitumist ja haihtumist ning ka tagasipõrkumist. - et teada saada, milline on aatomimudel - mõõdetakse osakeste hajumisnurka 3. Millised järeldused tehti Rutherfordi katsest?
AATOMIFÜÜSIKA 1896.a. Henri Becquerel: avastas radioaktiivsuse 1902.a. Ernst Rutherford ja Frederick Soddy: radioaktiivsus on aatomite muundumine 1909.a. Robert Millikan: mõõtis elektroni laengu ja tegi kindlaks, et see on vähim laeng looduses 1911.a. Ernst Rutherford: pommitas õhukest kuldlehte He aatomi tuumadega ja jälgis nende hajumist. 1. Kirjelda Thomsoni aatomimudelit. Miks räägitakse aatomi mudelist? Mis on mudel? - Kujutab rosinakuklina, kus elektronid on rosinad ja saiaks on aatom. - sest me ei näe aatomit ja ei tea, milline see on. Meil on olemas informatsioon, mis tuleb osakeste ja kiirguste kaudu - mudel on ettekujutis uuritavast objektist 2. Kirjelda Rutherforfi katset. Mida sellega püüti uurida? - alfaosakesed suunati väga õhukesele kuldlehele ja jälgiti nende käitumist ja haihtumist ning ka tagasipõrkumist. - et teada saada, milline on aatomimudel - mõõdetakse osakeste hajumisnurka 3. Millised järeldused tehti Rutherfordi katsest? - Ai
Igal elementaarsel aineosakesel eksisteerib antiosake, millel kõik laengud (peale massi) on osakese endaga võrreldes vastupidised. Spinn on algosakese olemuslik sisemine liikumine, mis kuulub lahutamatult osakese juurde. Aineosakese korral on spinn tinglikult tõlgendatav osakese pöörlemisena ümber oma telje (ingl.k. to spin pöörlema). Seda pöörlemist ei saa peatada, võib vaid muuta pöörlemistelje asendit ruumis, mida nimetatakse spinni suunaks. Kaks vastassuunaliste spinnidega aineosakest võivad paikneda samas ruumipiirkonnas (teineteise "sees"). Nad pöörlevad ühel ja samal teljel vastandlikes suundades. Aine- osakese spinn iseloomustab tema sisesümmeetriat (võimalikke asendeid välismõju suuna suhtes). Väljaosakese spinn on tingitud tema kulgevast liikumisest (enamasti kiirusega c, vt. allpool).
Mehaanika. 1. Elastsusjõud. Hooke seadus Elastsusjõud esineb kehade deformeerimisel ja on vastassuunaline deformeeriva jõuga. Hooke'i seadus: Väikestel deformatsioonidel on elastsusjõud võrdeline keha deformatsiooniga. F e = -k l k-jäikus l-keha pikenemine 2. Raskuskese on punkt, mida läbib keha osakestele mõjuvate raskusjõudude resultandi mõjusirge keha igasuguse asendi korral Punktmass on keha, mille mõõtmeid antud liikumistingimustes ei tule arvestada. 3.Kulgliikumise korral liiguvad keha kõik punktid ühtemoodi (läbivad sama aja jooksul sama teepikkuse) 4. Nihe. Nihke ja lõppkiiruse võrrand. Nihe on suunatud sirglõik, mis ühendab keha algasukoha lõppasukohaga. x =Vot + at2/2; v=vo+at 5.Taustsüsteem koosneb taustkehast, koordinaatsüsteemist ja kellast. Keha kiirus on suhteline: keha kiirus sõltub selle taustsüsteemi valikust, mille suhtes kiirust mõõdetakse. Tavaliselt valitakse taustsüsteemiks maapind. 6. Hõõrdejõud- jõudu, mis tekib ühe keha liikumi
blue, sinine). Igal elementaarsel aineosakesel eksisteerib antiosake, millel kõik laengud (peale massi) on osakese endaga võrreldes vastupidised. Spinn on algosakese olemuslik sisemine liikumine, mis kuulub lahutamatult osakese juurde. Aineosakese korral on spinn tinglikult tõlgendatav osakese pöörlemisena ümber oma telje (ingl.k. to spin pöörlema). Seda pöörlemist ei saa peatada, võib vaid muuta pöörlemistelje asendit ruumis, mida nimetatakse spinni suunaks. Kaks vastassuunaliste spinnidega aineosakest võivad paikneda samas ruumipiirkonnas (teineteise "sees"). Nad pöörlevad ühel ja samal teljel vastandlikes suundades. Väljaosakese spinn on tingitud tema kulgevast liikumisest (enamasti kiirusega c, vt. allpool). Füüsikalise maailmapildi kujundamisel on otstarbekas lähtuda mõningatest üldkehtivatest põhimõtetest ehk printsiipidest (mis deduktiivkäsitluses on vaadeldavad aksioomidena)
- Et elektronid liiguvad kindlatel orbitaalkihtidel 11. Milles elektronide laineomadused avalduvad? - Need avalduvad difraktsiooni ja interferentsi teel. Elektronide laineomadused avalduvad difraktsioonipildis. 12. Mida nimetatakse leiulaineks? - Laineprotsessi kirjeldavat matemaatilist avaldist nimetatakse lainefunktsiooniks, mida tähistatakse kreeka tähestiku tähega . - 13. Kuidas arvutada leiulaine ehk Louise de Broglie lainepikkust? - Laineid iseloomustatakse lainepikkusega. Vastava seose tuletas de Broglie ning see avaldub kujul h = mv 14. Millal ilmnevad osakestel lainelised,millal korpuskulaarsed omadused? - Lainelised omadused ilmnevad osakeste liikumisel, korpuskulaarsed nende vastastikmõjus, nt põrgetel. 15. Mille kohta loodi Schrödingeri-Heisenbergi teooria? Millest selles lähtuti? Mida väljendab see valem?
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); S - stsintsilloskoop (mikroskoop, mille ette on pandud tsinksulfiidiga kaetud ekraan). Mõõdetakse hajumisnurka .
Stöhhiomeetria – kui palju ainet kulub või moodustub Kvantteooria Kuumutatud kehad kiirgavad Max Planck – energia kiirgub kvantide kaupa E= hv (h – Plancki konstant) Footon – ühe korraga kiirguv valguseosake ehk kvant Interferents –lained, mis liiguvad läbi mitme pilu interfereeruvad, tekitades interferentsimaksimumi, kus lained võimendavad üksteist ja interferentsimiinimumi, kus lained „tühistavad“ teineteist (joonis!) De Broglie tõi välja seose osakese massi ja kiiruse ning tema lainepikkuse vahel � = ℎ/�� Heisenbergi määramatuse printsiip – teatavad füüsikalised suurused, näiteks osakese asukoht ja kiirus, moodustavad komplementaarse paari Kvantmehaanikas kirjeldatakse osakese käitumist lainefunktsiooniga. Lainefunktsiooni tähistatakse psiiga Ψ. Elektronpilv – elektroni leidumise tõenäosus Lainefunktsioon leitakse enamasti Schrödingeri võrrandi lahendamise käigus � Ψ
Stöhhiomeetria kui palju ainet kulub või moodustub Kvantteooria Kuumutatud kehad kiirgavad Max Planck energia kiirgub kvantide kaupa E= hv (h Plancki konstant) Footon ühe korraga kiirguv valguseosake ehk kvant Interferents lained, mis liiguvad läbi mitme pilu interfereeruvad, tekitades interferentsimaksimumi, kus lained võimendavad üksteist ja interferentsimiinimumi, kus lained ,,tühistavad" teineteist (joonis!) De Broglie tõi välja seose osakese massi ja kiiruse ning tema lainepikkuse vahel = / Heisenbergi määramatuse printsiip teatavad füüsikalised suurused, näiteks osakese asukoht ja kiirus, moodustavad komplementaarse paari Kvantmehaanikas kirjeldatakse osakese käitumist lainefunktsiooniga. Lainefunktsiooni tähistatakse psiiga . Elektronpilv elektroni leidumise tõenäosus Lainefunktsioon leitakse enamasti Schrödingeri võrrandi lahendamise käigus
laengukandjaid tekitada kas valguse või soojuse toimel. Vabade laengukandjate tekitamist soodustavad lisandained pooljuhtides. Alfakiirgus kujutab endast osakeste voogu. Alfaosake koosneb kahest prootonist ja kahest neutronist, st. on samasuguse ehitusega nagu heeliumi aatomi tuum. Beetakiirgus kujutab endast kiirelt liikuvate elektronide voogu. Bohri aatomimudel tugineb postulaatidele. Aatomis tiirlevad elektronid ümber tuuma ringorbiitidel ilma energiat kiirgamata. Neid orbiite nimetatakse statsionaarseteks orbiitideks. Elektroni üleminekul ühelt statsionaarselt orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab kindla sagedusega elektromagnetilist kiirgust. Kiiratud või neelatud footoni energia on määratud täisarvuga n, mida nimetatakse peakvantarvuks. Coulomb'i seadus: Kaks punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse r ruuduga: F = kq1q2/r2, kus k on SI süsteemi
Mehaanika Mehhaaniline liikumine Ühtlane sirgjooneline liikumine- Ühtlaseks sirgjooneliseks liikumiseks nimetame sellist liikumist, mille korral (punktmass) sooritab mis tahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed nihked. Ühtlaselt muutuv liikumine- Liikumist, kus kiirus muutub mis tahes võrdsete ajavahemike jooksul ühesuguste väärtuste võrra, nimetatakse ühtlaselt muutuvaks liikumiseks. Taustsüsteem- Taustsüsteemiks nimetatakse taustkeha, millega on seotud koordinaadistik ja ajamõõtmissüsteem. Teepikkus- Kaugust liikumise algpunkti ja lõpppunkti vahel, mida mõõdetakse täpselt mööda trajektoori, nimetatakse teepikkuseks. Nihe- Teepikkus ei sisalda infot sellekohta, kus suunas liikumine toimus. Juhul, kui algus ja
Mehaanika Mehaaniline liikumine Ühtlane sirgjooneline liikumine: v=const. Ühtlaselt muutuv liikumine: a=const. Algkiirust omava keha kiirus: v=v + at Teepikkus: s=v t + at²/2 Keskmine kiirus: v =v + at/2 Seos teepikkuse ja kiiruse vahel: s=(v²-v ²)/2a Vaba langemine algkiiruseta: h=gt²/2 ; algkiirusega: h=v t - gt²/2 Teepikkuseks nimetatakse füüsikas trajektoori pikkust, mille liikuv keha või punktmass läbib mingi ajavahemiku jooksul. Nihe ehk nihkevektor: suunatud sirglõik, mis ühendab keha alg- ja lõppasukohta. Hetkkiirus näitab kiirust antud ajahetkel. Vektoriaalne suurus. v=s/t Kiirendus näitab, kui palju muutub kiirus ajaühikus. Vektoriaalne suurus. Tähis a. a=(v-v )/t (s nihe, l teepikkus, v kiirus, t aeg, vk. keskmine kiirus, a kiirendus, v lõppkiirus, v0 algkiirus) Perioodiline liikumine Ühtlane Ringliikumine on liikumine ringjoonelisel trajektooril, kui keha läbib võrdsetes ajavahemikes võrdsed kaarepikkused. Joonkiirus on ri
Magnetkvantarv ml - posit. või negat. täisarvul. väärtused vahemikus ml = -1, -2, … 1, 0, -1, -2 … Spinn-kvantarv e. spinn: +1/2 või -1/2 näitab, kas elektroni magnetmoment on magnetvälja suunaline või on ta sellega risti. Erineva spinniga elektronide olemasolu kahekordistab elektronide arvu, mis mahub mingile konkreetsele orbitaalile. Aatomite elektronkihtide mahutavus: Pauli printsiip (W.Pauli, 1925) aatomis ei saa olla kahte täpselt ühesuguses energiaolekus asuvat, s.t. ühesuguste kvantarvudega elektroni. (kui ühtivad kolm kvantarvu n, l, ml, siis peab spinn olema erinev) Vastavalt Pauli printsiibile mahub ühele ja samale orbitaalile, mida iseloomustab kvantarvude n, l ja ml kindlate väärtuste kogum, kaks vastupidise spinniga elektroni, mis moodustavad elektronpaari. Hundi reegel - Orbitaalide täitumise järjekord Ühesugust tüüpi orbitaalid (n ja l väärtused orbitaalidel samad, m l aga erinev) täituvad esmalt ühesuguse spinnkvantarvuga elektronidega.
A 4. Planetaarse aatomimudeli raskused Planetaarse aatomimudeli suurim viga on see, et ta on õige üksnes mittekiirgava aatomi korral. Kuna elektron liigub aatomis ringorbiidil, siis peaks ta seetõttu pidevalt kiirgama st kaotama energiat ja lõpuks tuumale langema. Pöördruutsõltuvus E ~ r -2 nõuab suurema tõmbejõu tasakaalustamiseks suuremat orbitaalkiirust, seetõttu väheneb tiirlemisperiood ja koos sellega kasvab kiiratava valguse sagedus. Tulemuseks on kahekordne vastuolu eksperimendiga: kõige pealt pole ,,planetaarne" aatom stabiilne, teiseks, ta ei kiirga konstantsel sagedusel. 5. Bohri postulaadid I Statsionaarsete orbiitide tingimus elektron võib elektromagnetilist energiat kiirgamata tiirelda ainult mööda teatud kindlat orbiiti. II Kvantimise tingimus lubatud orbiitide raadiused rn on määratud Bohri kvanttingimusega: h
vedeliku pinna ühe ühiku võrra suurendamiseks vajaliku tööga. Kristalli ruumvõreks nimetatakse molekulide korrapäraseid ridu ühendavatest sirgetest moodustunud geomeetriline kujund. Monokristalliks nimetatakse seda keha, mis kujutab endast ühte kristalli. Polükristalliks nimetatakse sellist keha, mis koosneb paljudest korrapäratult asetatud ja kokkukasvanud väikestest kristallidest. Faasiks nimetatakse termodünaamilise süsteemi kõigi ühesuguse keemilise koostise ja ühesuguste füüsikaliste omadustega osade kogumit, mida süsteemi teistest osadest eraldab piirpind. Absoluutseks niiskuseks nimetatakse veeauru hulka õhu ruumalaühikus. Suhteliseks niiskuseks nimetatakse õhu absoluutse niiskuse ja antud temperatuurile vastava küllastunud auru massi suhet, mida tavaliselt väljendatakse protsentides. Difusiooniks nimetatakse ainete segunemist molekulide soojusliikumise tagajärjel. 6 SOOJUS – AINEOSAKESTE KAOOTILISE LIIKUMISE ENERGIA
annaabi.ee 
