Aatomi tuum annab 99,9% kogu aatomi massist; aatomi elektronkate määrab ära aatomi läbimõõdu. Vähima aatomi mass on suurusjärgus 10-27 kg ja läbimõõt suurusjärgus 10-10 m (ehk üks ongström). Aatomituum Aatomituum koosneb lähestikku asetsevatest nukleonidest positiivse elektrilaenguga prootonitest ja elektrilaenguta (neutraalsetest) neutronitest. Prootoni ja neutroni mass on ligikaudu võrdsed. Sõltuvalt tuuma koostisest ja energiatasemest jagunevad tuumad erinevateks nukliidideks. Prootoneid ja neutroneid hoiab tuumas koos tuumajõud, mis on positiivselt laetud prootonite omavahelisest elektrostaatilisest tõukejõust umbes 100 korda suurem. Et tuumajõudude mõjuulatus on väga väike (efektiivselt mõjub see vaid kõrvuti asetsevate nukleonide vahel), siis ülisuurtes aatomituumades ei suuda tuumajõud tuuma enam koos hoida ning tuum võib laguneda. Aatomi mõõtmed Aatomi mõõtmed määrab elektronkate
kuju 0,1,2 (n-1)) me-magnet kva(orbitaallaine tiirlemistelje orjentatsiooni ruumis -l,-(l-1)...0,1,...l) elektroni spinn(s)-väärtused ½ või -1/2. 5.keeluprintsiip- samas aatomis ei saa olla 2-te ühesuguste kvantarvudega elektroni. Tuum on positiivselt laetud. Elektronid tiirlevad ümber tuuma. Elektronidel on määratavad erinevad energiatasemed. Elektroni jaoks on määratav ainult tema tõenäoline asukoht. Elektronpilve kuju sõltub energiatasemest. Peakvantarv-energiataseme number loetuna alates tuumast. Peakvantarvule vastab aatomi põhiolek, minimaalne energia (n-1). Üleminekul ühelt orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab energiat. Kvandi energia on arvutatav valemiga Ekv=hf(sagedus).
Radioaktiivsuse liigid(jagatakse läbitungimisvõime järgi) · -kiirgus paber positiivne laeng · kiirgus - alumiinium negatiivne laeng · -kiirgus plii laenguta -radioaktiivsus tekib siis kui tuuma üks madalamaid energiatasemeid on täitmata, kõige lühema lainepikkusega, suurima sageduse ja energiaga ZAX* ZAX + -radioaktiivsus tekib kui neutroneid on märksa rohkem kui prootoneid ja kõrgem neutronite poolt hõivatud energiatase on prootonite energiatasemest kõrgem, lagunemisel paiskub tuumast välja -osake ZAX -10 e + AZ+1Y radioaktiivsus tuum on suur ja prootonite vahelised elektrostaatilised tõukejõud kipuvad võimust võtma, tuuma stabiilsuseks heidetakse välja -osake ZAX 24He + A-4Z-2Y poolestusaeg ajavahemik, mille jooksul jaguneb pool antud radioaktiivse aine tuumast (T) tehisradioaktiivsus tuumareaktsioonide abil saadud isotoopide radioaktiivsus tuumareaktsioonid - reaktsioonid, kus toimub aatomituumade muundumine
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 tõuseb ta mõnele kõrgemale vabale energiatasemele ja aatom läheb ergastatud olekusse. Tagasi põhiolekusse minnes kiirgab aatom footoni; sellega naaseb elektron vähima võimaliku energiaga kvantolekusse.
kvantmehhaanikas. Tähis nL. Elektroni orbiidil tiirlevad leiulained peavad olema orbiidilained. Bohri aatomimudel: mänginud olulist rolli mikrofüüsikas. Kirjeldas vesiniku ehitust piisavalt täpselt, selgitades tema spektrijoonte olemust. Siiski ei saanud seda kasutada mitmeelektronilistele aatomitele. Laineomadustega elektron ei saa karbis kunagi paigale jääda. Peakvantarv: n. Kõrval e orbitaalkvantarv: l. Magnetkvantarv: m. Elektropilve kuju sõltub energiatasemest, n,l,m. Elektroni spinnid: need võivad olla kahtpidi orienteeritud, neil on poolarvuline spinn aga kaks identset poolarvulise spinniga osakest ei saa jagada sama kvantolekut. Tähis: s. Tõrjutusprintsiip: ühes aatomis ei saa olla kaht elektroni samade kvantarvudega, et n,l,m ja s oleksid samad. Kiip: pooljuhtplaadike, millesse on tehtud palju väikseid transistoreid koos takistite, kondesaatorite jm. Transistor: pooljuhtseadis
elektrilaenguga elektronkattest ehk elektronkestast, mis koosneb elektronkihtidest. Aatomi tuum annab 99,9% kogu aatomi massist, samal ajal kui aatomi elektronkate määrab ära aatomi läbimõõdu. Vähima aatomi mass on suurusjärgus 1027 kg ja läbimõõt suurusjärgus 1010 m Aatomituum koosneb lähestikku asetsevatest nukleonidest positiivse elektrilaenguga prootonitest ja elektrilaenguta (neutraalsetest) neutronitest. Sõltuvalt tuuma koostisest ja energiatasemest jagunevad tuumad erinevateks nukliidideks. Prootoneid ja neutroneid hoiab tuumas koos tuumajõud, mis on positiivselt laetud prootonite omavahelisest tõukejõust u 100 korda suurem. Kuna aga tuumajõud mõjub ainult lühikese vahemaa tagant (ainult vahetult kõrvuti asetsevate nukleonide vahel), siis ülisuurtes aatomituumades ei suuda tuumajõud tuuma koos hoida ning tuum võib laguneda. Nii prootonid, kui neutronid on fermionid, mistõttu nad nende kohta kehtib Pauli
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
sihilise pikkuse puhul; põhjuseks on ümbritseva süsteemi liikumatus Annihilatsioon - protsess, mille käigus osake põrkub oma antiosakesega; tekib uus osake(sed), millele kandub energia, impulss Alfa-lagunemine - suuremate seotud rühmade eraldumine; kõige sobivamaks rühmaks kahest prootonist ja kahest neutronist koosnev heeliumi tuum 24He Beeta-lagunemine - tekib, kui kõige kõrgem neutronite poolt hõivatud energiatase on prootonitega täidetud energiatasemest märksa kõrgem; neutron muutub prootoniks ja tekib ka veel elektron ja antineutriino Kellaparadoks - seotud ajavoolamise kiiruse relatiivsusega. Kui üks kaksikutest viibib kaua suurel kiirusel, siis vananeb ta aeglasemini, Maale naastes aga vananeb ta õigesse ajavahemiku tagasi Sünteesireaktsioon - tuumade ühinemine; eraldub energia (rohkem kui lõhustumisel); raske teostada tuumade vahel elektrostaatiline tõukejõud 3
elektronidest. Aatomi tuum annab 99,9% kogu aatomi massist; aatomi elektronkate määrab ära aatomi läbimõõdu. Vähima aatomi mass on suurusjärgus 10-27 kg ja läbimõõt suurusjärgus 10-10 m (ehk üks ongström). 2.1 AATOMITUUM. Aatomituum koosneb lähestikku asetsevatest nukleonidest positiivse elektrilaenguga prootonitest ja elektrilaenguta (neutraalsetest) neutronitest. Prootoni ja neutroni mass on ligikaudu võrdsed. Sõltuvalt tuuma koostisest ja energiatasemest jagunevad tuumad erinevateks nukliidideks. Prootoneid ja neutroneid hoiab tuumas koos tuumajõud, mis on positiivselt laetud prootonite omavahelisest elektrostaatilisest tõukejõust umbes 100 korda suurem. Et tuumajõudude mõjuulatus on väga väike (efektiivselt mõjub see vaid kõrvuti asetsevate nukleonide vahel), siis ülisuurtes aatomituumades ei suuda tuumajõud tuuma enam koos hoida ning tuum võib laguneda.
avatule vastata. TEGEVUS: Osalejad aimavad ette kõige raskemaid küsimusi, mida võidakse esitada klassis, püüavad mõista küsimuse tähendust, kogevad seksuaalsusest rääkimise mugavust ja testivad teadmiste tase Selles aktiivtöös on osalejatel võimalus esitada väljakutse üksteisele. Töö modelleerib väga hea metoodlise oskuse õpilastega kasutamiseks ja võib olla ka naljakas. Palju selle töö õnnestumisest sõltub energiatasemest, loovusest, huumoritajust ja mängulisusest grupis. Aktiivtöö algab väikestes gruppides. Alusta selgitusega, et mõnikord võivad õpetajad seksuaalsuse teega alustades leida, õpilaste küsimustele on raske vastata. Mõnikord tunduvad küsimused piinlikud. Mõnikord tahetakse küsimusi esitades näha, kui kaugele õpetaja oma vastustes läheb. Mõnikord küsitakse naljapärast, et maandada oma pinget. Ühe õpilase naljaküsimus võib teisele
Igale kihile vastab kindel arv orbitaale, kuhu elektronid võivad paigutuda, igale orbitaalile mahub maksimaalselt 2 elektroni. Kindla peakvantarvuga kihte tähistatakse ka tähtedega K (n=1), L (n= 2), M (n = 3) jne. · s-orbitaalid on kerakujulised: Igal energiatasemel/kihil on üks sfäärilise kujuga s-orbitaal. Vesiniku aatomis on elektronpilve maksimaalne tihedus 0.53 Å kaugusel tuumast. Järgmiste tasemete s-orbitaalidel on suuremad mõõtmed. Joonis 12.2 s-orbitaal Alates teisest energiatasemest (n = 2) (L-kihist) on võimalikud ka kolm p-orbitaali. · p-orbitaalid on hantlikujulised: p-orbitaalil asuvate elektronide leidumise tõenäosus tuuma kohal on null. Kolm p-orbitaali on üksteise suhtes ruumis risti. Neid tähistatakse vastavalt px, py, pz, mis vastavad ml eri väärtustele. Joonis 12.3 p-orbitaal Alates kolmandast kihist on võimalikud ka 5 d-orbitaali. Vastavalt d-orbitaalide ruumilisele