tõde, väidet): 1) Statsionaarsete olekute postulaat Kui aatom asub kindlatest statsionaarsetes olekutes siis energiat ei kiirgu. Väikseima energiaga olekut nim aatomi põhiolekuks. Kõiki teisi olekuid nim ergastatud olekuteks. 2) + 3) Kiirguse postulaadid üleminekul ühelt stats orbiidilt teisele aatom kas kiirgab või neelab energiat. Peakantarv - Na -> n=3, kus n on peakantarv, mis määrab ära aatomi mõõtmed ja tema oleku. Energianivoo ehk energiatase aatomi statsionaarsetele tasemetele ehk olekutele vastav energia.
Aatomifüüsika Aatomifüüsika: Bohri aatomimudel: peakvantarv, energianivoo, Bohri postulaadid. Kvantmehaanika teke ja põhiideed. Kaasaegne aatomimudel. Energiatasemed tahkises: metall, pooljuht, dielektrik. Aatomifüüsika · Aatomifüüsika käsitleb keemiliste elementide algosakestes - aatomites toimuvaid protsesse. · Aatomifüüsika kitsamas mõttes tegeleb aatomite elektronkatete uurimisega; aatomituumas toimuvaid protsesse uurib tuumafüüsika. Aatomimudel · Mis on mudel? Sõnaga "mudel" tähistavad teadlased mitte
n-juhtivus mehhanism: Kui lisandiaatomi elektronidega täidetud energianivoo paikneb keelutsoonis juhtivustsooni "põhja" lähedal, siis juba väikese ergastamise mõjul võivad elektronid siirduda juhtivustsooni ning olla seega elektrivoolu kandjateks. Selliseid energianivoosid nimetatakse doonornivoodeks (elektrone äraandvateks) ning lisandeid ise doonoriteks. Doonorlisanditega pooljuhtide elektrijuhtivus kujutab endast elektronjuhtivust ehk n-tüüpi pooljuhid. p-juhtivus mehhanism: Kui lisandi täitmata energianivoo paikneb keelutsoonis valentstsooni
moodustub kristallivõre osakestest,mis asuvad seal väga korrapäraselt. Järelikult koosluses on osakeste vahelised kaugused väga väikesed ning kooslusesse kuuluvad aatmomid mõjutavad teineteist. A.Kovalentne side. Joonis. 1)Moodustub kooslus nt. 2-st aatomist, mille 2 või enam väliskihi elektroni hakkavad tiirlema mõlema tuuma ümber. *Energeetiline selgitus. Joonis. Valemid. 1. 2rn =n ,kui n on peakvantarv ehk elektroni orbiidi nr ehk energianivoo nr, siis näeme, et elektroni lainepikkus on võrdeline orbiidu raadiusega. Võrreldes aatomit ja molekuli näeme, et elektroni raadius molekulis on suurem, kui aatomis. Järelikult elektroni lainepikkus on molekulis suurem, kui aatomis. rmra 2. =h/mv näitab, et mida suurem on elektroni lainepikkus molekulis, seda väiksem on elektroni liikumishulk molekulis. 3. Ek=mv²/2 Kolmandas valemis me näeme, et liikumishulga võredline sõltuvus energiaga
neutraalne 3.Mida näitab Z ? *Näitab prootonite arvu tuumas ja elektronide arvu tuuma ümber 4.Millal aatomist saab positiivne ioon? *Kui aatom loovutab elektrone 5.Bohri postulaadid. *Elektron liigub aatomis ainult teatud kindlal orbiidil, sellel orbiidil elektron ei kiirga *Üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele elektron kiirgab või neelab valgustkindlate portsjonite, kvantide kaudu 6.Millal aatom kiirgab ja millal neelab energiat kasutades energianivoo mõistet? *Kiirgab siis kui läheb tuumale lähemale 7.Mida näitab elektronvolt? *Energiat, mille omandab elektron, läbides elektriväljas potentsiaalide vahet 1 volt 8.Millised on planetaarmudeli vastuolud? *Kui elektroni energia muutub(väheneb) peaks tuum ta endasse tõmbama, aga seda ei juhtu *Kui elektron liigub kiirendusega peaks ta orbiidilt välja lendama 9.Kuidas arvutatakse kvandi energia? 10.Mida tähendab mõiste elektron "lainetab"?
kvantolekus Energiatsoonid metallides, dielektrikutes ja pooljuhtides- Pooltäidetud tsooni elektronid ongi liikumisvõimeline elektrongaas metallides. Kõrgeimal hõivatud tasemel kaks elektroni. Nüüd täidetakse kristallis kõrgeim hõivatud tsoon "pilgeni". Nõnda kujunevad dielektrikud ja pooljuhid. n-tüüpi pooljuht-on pooljuht, mis on negatiivse laenguga (nim elektronjuhtivuseks) p-tüüpi pooljuht on pooljuht, mis on positiivse laenguga augud (nim aukjuhtivuseks) Metastabiilne energianivoo- peakvantarvule vastav energia. Aatom asub põhiolekus suhteliselt kaua, kui energia on vähim Stimuleeritud kiirgus- välise elektromagnetvälja mõjul toimuv kiirgus NT: Laser 1. Kirjeldada järgmiste seadmete ehitust, tööpõhimõtet ja kasutamist: Tunnelmikroskoop- Selles skaneerib objekti pinda üliteravaks (üksikaatomini tipus) söövitatud metallteravik. Seadme põhimõte meenutab mõnevõrra merepõhja reljeefi kaardistamist nöörloodi abil.
Sellisel orbiidil liikudes elektron ei kiirga. keeluprin: Ühes ja samas aatomis pole2 elektroni ühesuguses kvantolekus, mis määratud kvantarvude nelikuga n, l, ml, ms, võimaldab seletada, miks mitmeelektroniliste aatomite elektronkate on kihiline.Kõik aatomi elektronid ei või olla ühel energianivool. Reegli kohaselt määrab aatomite energianivoode täitumise madalamalt kõrgemale. Seega on vabas aatomis põhiolekus kõik madalamad energianivood täidetud peakvant nr:määrab ära energianivoo, kuhu elektron kuulub orbitaal:iseloomustab elektroni liikumishulga momendi absoluutväärtust, määrab kindlaks võimalikud orbiidid antud n korral on stabiilsed.Magnetnr: liikumishulga momendi vektori võimalikku suunda, määrab ruumis orbitaali suuna . Shördigun: arendas välja mikroosakeste mehaanika, mis võttis arvesse ka osakeste laineomadust. Võrrand võimaldab arvutada aatomi erinevaid olekuid ja nende vaheldumise tingimusi.
1.Planetaarne aatomimudel. 2.Miks me ütleme,et aatom on neutraalne? 3.Mida näitab Z ? 4.Millal aatomist saab positiivne ioon? 5.Bohri postulaadid. 6.Millal aatom kiirgab ja millal neelab energiat kasutades energianivoo mõistet? 7.Mida näitab elektronvolt? 8.Millised on planetaarmudeli vastuolud? 9.Kuidas arvutatakse kvandi energia? 10.Mida tähendab mõiste elektron "lainetab"? 11.Mis tõestas elektroni lainelist iseloomu? 12.Mis on leiulaine? 13.Tea valemite tähiseid ja ühikuid,mida arvutatakse. 14.Ülesanne-õpik lk 21 ja 23-24 põhjal 1. Aatom koosneb tuumast ja electronkattest. Aatomi tuuma aga koosnaeb oma korda
KORDAMINE KEEMIA ALUSTE ESIMESEKS KONTROLLTÖÖKS Kvantarvud - selgitada nelja kvantarvu tähendused, võimalikud väärtused. Osata kirjutada kvantarvude minimaalsed/maksimaalsed väärtused. n – peakvantarv, määrab energianivoo, kuhu elektron kuulub ehk määrab ära elektroni energiataseme n= 1, 2, ..., ∞ l – orbitaalkvantarv, määrab alanivoo, kuhu elektron kuulub, ja ka vastava lainefunktsiooni ruumilise kuju l= 0, 1, 2, ..., n-1 ml – magnetkvantarv, määrab orbitaali ruumilise orientatsiooni ehk näitab suunda ml= -l, ..., l ms – spinnkvantarv, näitab, kas elektroni magnetmoment on magnetvälja suunaline või sellega risti ms= -0,5; 0,5 Elektronstruktuuri ja elektronvalemi kirjutamine – harjutan!!
m elektroni mass, v- kiirus, r orbiidi raadius. mvr=n*h/2 mvr- liikumishulga moment, n-peakantarv, h-Planki konstant. Orbiidi raadiuse määrab n-i väärtus. 6. Kui elektron viibib kindlal orbiidil,siis aatom omab kindlat energiat. Kui n=1, siis on tegemist põhiolekuga ja aatom võib olla selles olekus lõpmatult kaua.n=2,3,4,...need olekud on ergastatud olekuga.Aatom viibib nendes olekutes 10-8s. 7. Millal aatom neelab ja millal kiirgab energiat kasutades energianivoo mõistet? 8. Ionisatsioonienergia energia, mille tulemusel elektron lahkub aatomist. 9. Kvandi energia ja kiirguse sagedus kiirgamisel ja neeldumisel: Kvandi energia võrdub energiate vahega. hf=|E2-E1|ja kiiratud kvandi sagedus on avaldatav: f=|E2-E1/h|. Sageduse arvutamise valem: fkn=R(1/n2- 1/k2). K-algoleku nivoo nr, n- lõppoleku nivoo nr, R= 3,2*1015Hz. 10. Laser valguse võimendamine stimuleeritud kiirguse abil. Idee 1917 a Einsteinilt. T.Miman ehitas 1960a
kvantarvude nelikuga n, l, ml, ms Keeluprintsiip võimaldab seletada, miks mitmeelektroniliste aatomite elektronkate on kihiline Kõik aatomi elektronid ei või olla ühel energianivool Reegli kohaselt määrab Pauli printsiip aatomite energianivoode täitumise madalamalt kõrgemale Seega on vabas aatomis põhiolekus (mitteergastatud olekus) kõik madalamad energianivood täidetud Kvantarvud Peakvantarv · tähis n · väärtuseks suvaline täisarv · määrab ära energianivoo, kuhu elektron kuulub Orbitaalkvantarv · tähis l · võib omada täisarvulisi väärtusi l= 0,1,2,...,n-1 ·iseloomustab elektroni liikumishulga momendi absoluutväärtust ·määrab kindlaks, millised võimalikud orbiidid antud n korral on stabiilsed Magnetkvantarv · Kui kõik ausalt ära rääkida..... tähis ml ·võib omada väärtusi ml=0,±1,±2,...,±(l-1),±l ·iseloomustab liikumishulga momendi vektori võimalikku suunda Spinnkvantarv · tähis ms ·väärtuseks ms=±½
ning nende füüsikaliste suuruste vigade korrutis ei saa kunagi olla väiksem kui Plancki konstant h. · Võrratus või h:2, kus p ja x on ebatäpsed mõõtmisel. · Osakeste asukoha täpsel määramisel jääb osakeste impulss täiesti määramatuks. · Määramatuse printsiip ütleb, et teatud väikesed vead on loodusseadustesse,,sisse kirjutatud´´, nad on omaette loodusseadused. KVANTARVUD: PEAKVANTARV · Tähis n. · Väärtuseks suvaline kvantarv. · Määrab energianivoo, kuhu elektron kuulub. ORBITAALKVANTARV · Tähis l. · Väärtuseks täisarv, mis: 0 l n-1. · Iseloomustab elektroni liikumishulga momendi absoluutväärtust. · Määrab stabiilsed orbiidid antud n korral. MAGNETKVANTARV · Tähis ml. · Väärtused: -lml l, kusjuures mlZ. · Iseloomustab liikumishulga momendi vektori võimalikku suunda. KRISTALLIDE EHITUS · Kristallides on aatomid/ioonid paigutatud kindlas korras, nad moodustavad ruumvõre.
elektrokeemiline korrosioon toimub metalli ja elektrolüüdilahuse piirpinnal, koosneb: metalli oksüdeerumisest (anoodprotsess) ja depolarisaatori redutseerumisest (katoodprotsess). Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused VI. Aatomiehitus 1. Kvantmehhaanilise mudeli põhiseisukohad, kvantarvud Orbitaal ruumiosa, kus elektroni leidumise tõenäosus on suur; · peakvantarv, n määrab elektroni energianivoo, n = 1, 2, 3, 4 ... , (kihid: K, L, M, N ..); · orbitaal- ehk kõrvalkvantarv, l määrab elektroni energia alanivoo, iseloomustab orbitaali kuju, l = 0, 1, 2, 3, ..., n-1 (orbitaalid: s, p, d, f ..); · magnetkvantarv, ml määrab orbitaalide arvu alanivool, iseloomustab orbitaali orientatsiooni ruumis, ml = 0, ± 1, ± 2, ± 3 ..., ± l; 1s · spinnkvantarv, ms määrab elektroni magnetmomendi suuna, ms = ± ½ . 2s 2p
elektrokeemiline korrosioon – toimub metalli ja elektrolüüdilahuse piirpinnal, koosneb: metalli oksüdeerumisest (anoodprotsess) ja depolarisaatori redutseerumisest (katoodprotsess). Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused VI. Aatomiehitus 1. Kvantmehhaanilise mudeli põhiseisukohad, kvantarvud Orbitaal – ruumiosa, kus elektroni leidumise tõenäosus on suur; • peakvantarv, n – määrab elektroni energianivoo, n = 1, 2, 3, 4 … ∞, (kihid: K, L, M, N ..); • orbitaal- ehk kõrvalkvantarv, l – määrab elektroni energia alanivoo, iseloomustab orbitaali kuju, l = 0, 1, 2, 3, …, n-1 (orbitaalid: s, p, d, f ..); • magnetkvantarv, ml – määrab orbitaalide arvu alanivool, iseloomustab orbitaali orientatsiooni ruumis, ml = 0, ± 1, ± 2, ± 3 …, ± l; 1s • spinnkvantarv, ms – määrab elektroni magnetmomendi suuna, ms = ± ½ . 2s 2p
Need on sellised footonid, mida aatom kuumutatud olekus ise on võimeline välja kiirgama. Vasakul on näidatud energia neelamine aatomi poolt, millele vastab keskel graafikul aatomi üleminek kõrgemale energianivoole aatom on ergastatud olekus. Juba 10 -8 sekundi pärast langeb aatom tagasi madalamale energianivoole (graafikul), millele vastab paremal näidatud elektroni üleminek lähemale orbiidile ning energia kiirgumine. 3. teema - peakvantarv, energianivoo 1. Peakvantarv täisarv n, mis määrab ära elektroni energiataseme aatomis. n = 1 elektron asub esimesel orbiidil ehk esimesel energiatasemel, n = 2 elektron asub teisel orbiidil ehk teisel energiatasemel jne. Mida suurem on peakvantarv, seda suurem on aatomi energia, tema keskmine kaugus tuumast ja seda suurem on tema orbitaal. Samale peakvantarvule vastavat elektronide kogumit nimetatakse elektronkihiks. Elektronkihis olevaid elektrone saab olla maksimaalselt 2n2
Negatiivse laengu tiheduse suurenedes tuumade vahel tugevnevad märgatavalt erinimeliste laengute tõmbejõud, võrreldes vastavate jõududega üksikute aatomite vahel. Negatiivse laengu tiheduse suurenemise tuumade vahel ning erinimeliste laengute tõmbejõu suurenedes eraldub energiat. Valentssidemete meetod Valentssidemete meetodi (elektronpaaride meetodi) aluseks on väide, et aatomitevaheline side molekulis tekib elektronpaaride abil. Näiteks välise energianivoo selektronorbitaalide kattumisel moodustub molekul Li2 (Li : Li), vesiniku aatomi selektronorbitaali ja kloori aatomi porbitaali kattumisel moodustub molekul HCl (H : Cl). Keemilise sideme püsivuse mõõduks on sideme lõhkumiseks vajaminev energiahulk. Kovalentne side on seda püsivam, mida suurem on elektronpilvede kattumise aste. Elektronpilvede kattumise aste sõltub omakorda elektronpilvede mõõtmetest, nende kujust ning kattumise viisist. Reas Li2; Na2; K2 suurenevad
elektron peab lõpuks langema tuumale. Rutherfordi aatomimudelit modifitseeris 1913 Niels Bohr (Bohri aatomimudel). Bohr võttis aluseks hüpoteesi, et aatomitel on statsionaarsed olekud ning elektrodünaamika ei ole nende puhul rakendatav. Elektronide stabiilsus peab tulenema tundmatutest loodusseadustest. Bohri esimese postulaadi järgi saab aatom eksisteerida üksnes ühes või mitmes kindlas statsionaarses olekus. Igale olekule on iseloomulik teatud energianivoo. Bohri teise postulaadi järgi saab aatom üle minna ühelt energianivoolt teisele ning selle ülemineku käigus vabaneb aatomist või seotakse aatomiga energiahulk, mis võrdub energianivoode vahega. Energia vabaneb elektromagnetkiirgusena, footonitena; see toimub kindlate annustena (kvantidena); sageduse määrab Einsteini sagedustingimus. Sel alusel õnnestus Bohril arvutada vesiniku spektrijoontele vastavad sagedused; seda peeti tema teooria tugevaks tõendiks. Bohri teooriat
Füüsika osa koolieksamist 1. SI põhimõõtühikus ja nende teisendamine 1 31556925,9747 Aeg: Sekund (s) on ligikaudu troopilisest aastast 1900. aastal. 1 s võrdub 133 Cs aatomi teatud kahe energianivoo vahelisele üleminekule vastava kiirguse 9 192 631 770 perioodiga. 1 40000000 Pikkus: Meeter (m) on ligikaudu Pariisi läbiva Maa meridiaani pikkusest. 1 m 86 on võrdne Kr aatomi kiirguse oranži spektrijoone 1 650 763, 73 lainepikkusega. Meeter 1
Einsteini valem fotoefekti kohta Ühe valgusportsioni energia läheb väljumistöö tegemiseks ja elektronile kineetilise energia andmiseks. Fotoefekti punapiir Piirsagedus, mille puhul veel toimub fotoefekt. AINE STRUKTUUR: Aatomifüüsika: Bohri aatommudel Aatom koosneb positiivse elektrilaenguga massiivsest tuumast ning elektronidest, mis tiirlevad ümber tuuma diskreetsetel ringjoonelistel orbiitidel. Peakvant - aatomi kvantarv n, mis määrab ära elektronikihi. Energianivoo peakvantarvule vastav energia. Bohri postulaadid: 1) Aatom võib olla ainult erilistes statsionaarsetes ehk kvantolekutes, millest igaühele vastab kindel energia. Statsionaarses olekus aatom ei kiirga. 2) Aatom kiirgab valgust suurema energiaga E' statsionaarsest olekust väiksema energiaga E" statsionaarsesse olekusse üleminekul. Kiiratud footoni energia võrdub statsionaarsete olekute energiate vahega.
Aine struktuur aatomfüüsika Bohri aatommudel Aatomi mass on kogunenud positiivsesse väikesesse tuuma aatomi keskel. Ümber tuuma tiirlevad elektronid. Elektronid on kindlatel orbiitidel, kus nad ei kiirga energiat. Kõrgemalt orbiidilt madalamale minnes elekton kiirgab kvandi, madalamalt kõrgemale minnes neelab kvandi. peakvantarv täisarv, mis määrab ära elektroni energiataseme aatomis (orbiidi number). energianivoo - peakvantarvule vastav energia. Bohri postulaadid a) Aatom võib püsivalt viibida ainult erilistes statsionaarsetes ehk kvantolekutes, millest igaühele vastab kindel energia . Statsionaarses olekus aatom ei kiirga ega neela energiat. b) Aatom kiirgab footoni suurema energiaga statsionaarsest olekust üleminekul väiksema energiaga statsionaarsesse olekusse üleminekul. Kiiratud footoni energia võrdub statsionaarsete olekute energiate vahega
1) kus E on efektiivne energiavahemik, millesse langevad mõõdetavad energiaväärtused, t - ajavahemik, mille vältel mõõtmisi teostatakse. Kuna t suurusjärk ei saa ületada süsteemi keskmist eluiga antud olekus, siis teades näiteks MLK 6004 Kvantmehhaanika 41 aatomi keskmist eluiga ergastatud olekus, saame arvutada valemi (32.1) põhjal vastava energianivoo loomuliku laiuse. 33. Impulsi operaatori tuletamine Osakese koguenergia H avaldub kineetilise ja potentsiaalse energia summana: p2 H= - U ( x, y, z ). 2m Vastav operaator on saadav asendusega p x p^ x , p y p^ y , p z p^ z , x x^ , p^ 2
16. Mis on peakvantarv ja selle lubatud väärtused? Annab elektroni lubatud põhienergianivood, kus tõenäosus vastava kvantarvuga elektroni leidmiseks on suurim. Peakvantarv n võib omada positiivseid väärtusi vahemikus 1 - 7. 17. Mis on kõrvalkvantarv ja selle lubatud väärtused? Kõrvalkvantarv defineerib elektroni energia alanivood lubatud põhinivoo piires ja seega ruumialad aatomis, kus elektroni leidmise tõenäosus on suurim, juhul kui antud energianivoo on täidetud. Kõrvalkvantarvu l lubatud väärtused on l = 0, 1, 2, 3,......, n-1 18. Mis on magnetkvantarv ja selle lubatud väärtused? Magnetkvantarv määrab üksikute orbitaalide orientatsiooni ruumis. Tema mõju elektroni energiale on väike. Antud orbitaali lubatud orientatsioonide arv on määratud ära orbitaalil oleva elektroni magnetkvantarvuga. Lubatud ml väärtused on vahemikus - l - + l (ka 0) 19. Mis on spin kvantarv ja selle lubatud väärtused
Osakesel potensiaali augus ei saa E=0, osake pole paigal. Lainefunktsioon on pidev, muutub pidevalt. Mida raskem on osake, seda madalamal energiatasemel ta paikneb. 4. Nimetage aatomis elektroni olekut määravad kvantarvud ja selgitage, millised elektroni (või siis vastava orbitaali) omadused on nende kvantarvudega määratud. - Peakvantarv (n), mis määrab ära elektronkihi, milles elektron asub, määrab energianivoo, kuhu elektron kuulub. Orbitaalkvantarvu (l;0,1,...,n-1). Määrab alanivoo, kuhu elektron kuulub ja ka vastava lainefunktsiooni ruumilise kuju (s, p, d, f). Magnetkvantarv (ml;l,l-1,...,-l), määrab orbitaali ruumilise orientatsiooni. Spinn(ms;1/1;-1/2), iseloomustab elektroni magnetilist momenti, näidates ära, kas elektroni magnetmoment on magnetvälja suunaline või sellega risti. Elektron võib olla aatomis olla kahes spinnolekus, mida sageli tähistatakse kas , või ja
ioonide tõmberjõud ja väljuda ainest. Einsteini valem fotoefekti kohta: E = hf = A+mv2/2 Fotoefekti punapiir on footoni väikseim sagedus, mille korral fotoefekt esineb. Valguskvandi kiirus = c=hf AINE STRUKTUUR Bohri aatomimudel Peakvantarv on täisarv n, mis määrab elektroni kõige tõenäolisema kauguse tuumast. 6 Energianivoo on kvantsüsteemi võimalik energia, mis iseloomustab süsteemi olekut. Eristatakse aatomi ja tuuma energianivoosid. Bohri postulaadid: 1. Aatom omab kindla energiaga statsionaarseid olekuid. 2. Aatom kiirgab või neeab valguskvandi vaid üleminekul ühest statsionaarolekust teise. Valgus kiirgub, kui elektron läheb suuremalt orbiidilt väiksemale. Valgus neeldub, kui elektron läheb väiksemalt orbiidilt suuremale. Energiatasemed tahkises
kiirus vaakumis. kirjeldada mudelit: laineoptika, elektromagnetväli, kujutis, kujutiste konstrueerimine läätses, spekter nähtusi ja rakendusi: valguse murdumine, läätse kasutamine optikaseadmetes, difraktsioonvõre, selgendavad katted, holograafia, vikerkaar, spektraalaparaat, spektraalanalüüs, polaroidprillid, fotoefekt, päikesepatarei, fotoelement, luksmeeter. Aine struktuur ja XX sajandi füüsika Gümnaasiumi lõpetaja teab mõisteid: aatom, neutron, prooton, energianivoo, peakvantarv, laenguarv, massiarv, keemiline element, isotoop, ergastatud olek, ergastatud oleku eluiga, spontaanne ja ergastatud kiirgus, energiatsoon, keelutsoon, tuumareaktsioon, kiirgusdoos, radioaktiivsus, poolestusaeg, tuumade lõhustumine, seoseenergia, eriseoseenergia, massidefekt, tuumade süntees. oskab kasutada seoseid: E = m c 2 ; h f = E n - E m ; Bohri I postulaat; A = Z + N ; seoseenergia ja massidefekti arvutamine. ülesannete lahendamine tuumareaktsiooni võrrandi kohta.
kindlatel orbiitidel, mille impulsimomendi absoluutväärtus on Plancki konstandi täisarvkordne. 3. kiirguse postulaat aatomi üleminekul statsionaarsest olekust energiaga E m olekusse energiaga En kiiratakse või neelatakse energiakvant hf, mis võrdub nende olekute vahega. Peakvantarv n tähistab elektroni statsionaarse orbiidi järjekorranumbrit, millega on määratud elektroni energia aatomis. Energianivoo peakvantarvule n vastav energeetiline väärtus. Valguse kiirgumine, valguse neeldumine. Elektroni langemine aatomis kaugemalt orbiidilt lähemale orbiidile tähendab valguskvandi kiirgamist aatomist ja elektroni üleminek lähemalt orbiidilt kaugemale orbiidile toimub siis, kui aatom neelab energiat. Viimast nimetatakse aatomi ergastamiseks. Tahkistite struktuur Energiatasemed tahkises. Tahkis tahke keha, kuigi on levinud ka nende samastamine. Tahked
Neist faktidest järeldub, et kiirgav aatom loovutab energiat portsjonite ehk kvantide kaupa. Bohri postulaadid: 1) aatom omab kindla energiaga statsionaarseid ehk ajas muutumatuid olekuid. 2) aatom kiirgab või neelab valguskvandi vaid siirdel (üleminekul) ühest statsionaarsest olekust teise. Peakvantarvuks nimetatakse kvantarvu n, mis Bohri mudeli korral määrab aatomi energia, elektronorbiidi raadiuse ja elektroni kiiruse. Energianivoo on peakvantarvule vastav energia. Aatom asub põhiolekus, kus energia on vähim. Valguse kiirgumine elektron läheb üle madalamale energiatasemele (tuumale lähemale), siis kiirgub footon. Valguse neeldumine elektron läheb üle kõrgemale energiatasemele (tuumast kaugemale), siis neeldub footon. Energiatasemed tahkistes Tahkistes muunduvad valentselektronide energiatasemed naaberaatomite elektronidega toimuva vastastikmõju käigus mitme elektronvoldi laiusteks energiatsoonideks.
ühest prootonist koosnevat tuuma. Liikudes ümber aatomi tuuma on elektronil lubatud vaid kindlad energianivood (orbitaalid). Ülaltoodud on seletatav asjaoluga, et elektron aatomis allub kvantmehhaanika seadustele, mis lubavad talle mitte suvalisi vaid kindlaid energiaväärtuseid. Ergastamisel s.o. energia juurdeandmisel võib elektron minna üle vaid kindlale uuele energianivoole. Üleminek toimub antud üleminekule vastava energia, s.o. uue energianvoo ja esialgse energianivoo energiate vahele vastava energia, neeldumisel. Kui elektron aatomis kukub kõrgemalt energianivoolt madalamale, siis vabaneb energia samasuures diskreetses väärtuses (joon. 2.5.). Sellist diskreetset elektroni poolt vabanevat (neelatavat) energia hulka nimetatakse footoniks. Energia muutus, mis on seotud elektroni üleminekuga ühelt energianivoolt teisele, on seotud footoni sagedusega vastavalt Plancki võrrandile joon. 2.4 = kus,
Aatomite vahel tekib suhteliselt nõrk side. Näited: lämmastik, argoon, hapnik, neoon, parafiin ja paljud teised orgaanilised ained 2.8. ELEKTRONIDE ENERGEETILISED SPEKTRID Et elektronide võimalikud orbitaalid aatomis on kvanditud, siis vastab igale orbitaalile ka kindel energia. Seda saab kujutada energiadiagrammina. Normaalselt asub elektron madalaimal võimalikul energianivool (valentskihis). Kui elektron saab väljast energiakvandi, mille suurus võrdub kahe võimaliku energianivoo vahega, siirdub ta sellele teisele energianivoole, st ergastub. Kui energiakvant võimaldab elektronil siirduda nivoole W=0, siis ta vabaneb aatomist, st ioniseerub. Vastav energia on ionisatsioonienergia Wi Vesiniku aatomi energeetiline spekter n P id e v l Wi – ionisatsioonienergia 0 s p e k te r n = 5 n = 4 2 31 0
Bohri aatomimudelis on positiivne tuum, nagu Rutherfordi mudeliski, aga elektronid saavad viibida vaid kindlatel, nn statsionaarsetel orbiitidel, kus nad ei kiirga ega neela energiat. Rutherfordi mudeli põhiraskuseks oligi see, et tiirlevad elektronid peavad kesktõmbekiirenduse tõttu energiat kiirgama ( a F A ). Peakvantarv n tähistab elektroni statsionaarse orbiidi järjekorranumbrit, millega on määratud elektroni energia aatomis. Energianivoo on peakvantarvule n vastav energeetiline väärtus. Bohri postulaadid. Aksioom on ilmselge tõestust mittevajav väide. Postulaat on mittetõestatav väide. Postuleerida võib kõike. Mis aga postulaadist edasi saab, ei ole esialgu selge. Postulaate ei kritiseerita. Postulaatidele ehitatakse üles teooria, mille ülesehitamist võib kritiseerida. Kui aga valminud teooria osutub kooskõlas olevaks eksperimendiga, siis osutuvad postulaadid teooria järeldusteks, st õigeteks
AATOMID Kvantmehaanika – kirjeldab väikeste osakeste (molekulide, aatomite ja nende koostisosade) käitumist. Matemaatiline teooria, mis võimaldab ennustada mikroosakestega toimuvate protsesside tulemusi Elektroni laeng: -e = 1,602 * 10-19 C Elektroni mass: me= 9,109 * 10-31 kg Elektromagnetkiirgus: liigum ruumis (vaakumis) kiirusega c= 3,00*108 m/s. Lainepikkus lambda; sagedus v (nüü), ühik: 1Hz=1s-1; lambda * v =c Iga spektrijoon vastab aatomis elektronide üleminekule kahe energianivoo vahel. Nt vesiniku aatomi (ainult 1 elektron) korral: v = R [1/n21 – 1/n22] ; n1, n2 = 1,2,3,... n1 ei võrdu n2; R on katseliselt määratud Rydbergi konstant 3,29*1015 Hz Kvantteooria. Kuumutatud kehad kiirgavad, sõltuvalt temperatuurist, infrapunast, nähtavat või ultraviolettkiirgust Max Planck, 1900: energia kiirgub kvantide kaupa, aineosake saab energiat kiirata või neelata vaid kindla suurusega portsjonitena (kvantidena).
2-¿+ H ¿ 3-¿+ HP O4¿ + 6O2 orientatsiooni ruumis. Seotud orbitaalkvantarvuga; magnetkvantarvu võimalikud väärtused on AD P¿ +¿+36 ¿ 0 ; ±1 ; ... ; ± l . Energianivoo n orbitaalide ¿ 2C H 3 COCOOH +2 H arv avaldub n2 . 4-¿+ 36 H 2 O+6 C O2 +6 H 2 O ms Spinnkvantarv näitab elektroni
Bohri aatomimudelis on positiivne tuum, nagu Rutherfordi mudeliski, aga elektronid saavad viibida vaid kindlatel, nn statsionaarsetel orbiitidel, kus nad ei kiirga ega neela energiat. Rutherfordi mudeli põhiraskuseks oligi see, et tiirlevad elektronid peavad kesktõmbekiirenduse tõttu energiat kiirgama ( a F A ). Peakvantarv n tähistab elektroni statsionaarse orbiidi järjekorranumbrit, millega on määratud elektroni energia aatomis. Energianivoo on peakvantarvule n vastav energeetiline väärtus. Bohri postulaadid. Aksioom on ilmselge tõestust mittevajav väide. Postulaat on mittetõestatav väide. Postuleerida võib kõike. Mis aga postulaadist edasi saab, ei ole esialgu selge. Postulaate ei kritiseerita. Postulaatidele ehitatakse üles teooria, mille ülesehitamist võib kritiseerida. Kui aga valminud teooria osutub kooskõlas olevaks eksperimendiga, siis osutuvad postulaadid teooria järeldusteks, st õigeteks
................................................................................................36 4 I ARVESTUS MEHAANIKA 1. SI süsteemi põhimõõtühikud 1 1. Aeg: Sekund (s) on ligikaudu 31556925,9747 troopilisest aastast 1900. aastal. 133 1 s võrdub Cs aatomi teatud kahe energianivoo vahelisele üleminekule vastava kiirguse 9 192 631 770 perioodiga. 1 2. Pikkus: Meeter (m) on ligikaudu Pariisi läbiva Maa meridiaani pikkusest. 40000000 1 m on võrdne 86Kr aatomi kiirguse oranzi spektrijoone 1 650 763, 73 lainepikkusega. 1
Gravitatsioonväi vs elektriväli: Gravitatsiooniväli alati tõmbejõud, elektrilised jõud võivad olla nii tõmbe- kui tõukejõud. Elektrilised jõud on ka väga tugevad ületades gravitatsioonijõude aktuaalses energia piirkonnas rohkem kui 40 suurusjärgu võrra. Kui aatomid asuvad gaasis tihedalt lähestikku, siis nad põrkuvad tihti soojusliikumise tõttu ja need põrked moonutavad orbiitide kuju. Tulemusena nihkub igas moonutatud orbiidiga aatomis energianivoo veidi ja kogu gaas ei kiirga enam mitte joonspektrit teatud kindlate lainepikkustega, vaid nn. ribaspektrit, kus jooned on laienenud ribadeks. Ka gaasifaasis olevate molekulide spektrid on enamasti ribaspektrid, kuid teisel põhjusel. Molekulides aatomid võnguvad oma tasakaaluasendite ümber ja võivad ka tervikuna pöörelda. See kõik toimub samaaegselt elektronsiirdega, mis viib elektronribade laienemisele. Väga kõrgetel t*del molekulid ja aatomid ioniseeruvad.
annaabi.ee 
