(ZnS,Cu) *luminests.footonid tekivad siiretel lisandiaatomis või ioonis *kristallfosfoorid katavad luminests.lampide,teleri,arvutikuvari ekraanide sisepinda !!!!1.kui footon energiaga hf=Ek-Em tabab aatomit ergastustasemel Ek stimuleerib ta aatomit kiirgama.stimuleeritav ja kiiratud footon on omavahel koherentsed(teineteise koopiad) !!! 2.Kiirguslikud siirded (aatomi vm kvantsüst.energiatasemete vahel):1.footoni neeldumine2.vaba ehk spontaanne kiirgus 3.stimuleeritud kiirgus(footoni sansid ergastamata aatomis neelduda ja ergastatud aatomit kiirgama sundida on võrdsed) Laserid-on eriliiki valgusallikad,milles rakendatakse stimuleeritud kiirgust ja mis kiirgavad koherentvalguse kitsaid kimpe (L-light,A-amplification by, S-stimulated, E-emission of, R-radiation ehk valguse võimendumine stimuleeritud kiirguse kaudu) *pöördhõive saavutamine on laseriehituse põhiprobleem *pöördhõive-aatomite või molekulide kogumi ajutine
elektronkimbu, keemilise vmt toimel. Vabakiirgus ja sundkiirgus · Kui footon energiaga hf=Er-Em tabab aatomit energiatasemel Ek, sunnib e stimuleerib ta aatomit kiirgama. Stimuleerib ja kiiratud footon on omavahel koherentsed, teineteise täpsed koopiad. · Aatomi vm kvantsüst energiatasemete vahel on võimalikud 3 liiki kiirguslikud siirded: footoni neeldumine, vaba-e spontaanne kiirgus ja stimuleeritud kiirgus. Footoni sansid ergastamata aatomis neelduda ja ergastatud aatomit kiirgama sundida on võrdsed. · Aatomite kogumi tavaolekus on ergastamata aatomeid palju rohkem kui ergastatuid. Pöördhõive seisundis on mõne tasemepaari hõivatus vastupidine: kõrgem tase on asustatum. · Pöördhõivestatud aatomite kogumis ületab stimuleeritud kiirgusaktide sagedus neeldumisaktide oma.
Bohr: I aatom võib viibida püsivalt ainult kindla energiaga olekutes, mis moodustavad diskreetse rea, st et elektron võib viibida ainult kindlatel kaugustel aatomi tuumast. II elektroni lubatud orbiidi raadius on määratud tingimusega, et elektroni impulsmoment võib omada ainult väärtusi täisarv korda Plancki cons. III aatom kiirgab, kui elektron läheb kõrgemalt nivoolt madamale ja neelab energiat madalamalt niv kõrgemale minnes. DeBroglie: dualism on mateeria omadus, st elektron võib käituda osanähtustes kui osake või lainetus. Mikrom osakeste käitum: juhuslikkus, määramatus ei saa asukohta kiirust. Kvantmeh: Peakvantarv n: määrab ära vastava energia statsionaarsel energianivool. Orbitaalkvantarv l: määrab ära impulsmomendi, järelikult aatomi kauguse tuumast. Magnetkvantarv m: määrab ära elektron orbiitide orientatsioonid ruumis. Spinkvantarv s: määrab ära elektroni pöörlemise suuna. Aatomi moodustamisel keht 2 printsiipi: energ...
Põrkumine oleks mõeldamatu kui + laeng jaguneks üle terve ruumi. 2) vastuolu planetaarmudelis-elektronid tiirlevad ümber tuuma mööda ringorbiite kiirendusega ja kiirgavad elektromagnetlaineid. Kiirgusel kaotab elektron energiat, mida kaotades peavad elektronid lähenema tuumale, lõpuks kukkudes tuumale(10-8s) ning lõpetades eksisteerimise. Vastuolu seisnes selles, et midagi sellist ei juhtu. Aatomid on püsivad ja võivad eksisteerida ergastamata olekus piiramatult kaua kiirgamata elektronmagnetlaineid-kl füüsika seadused pole aatomimõõtmeliste Süst. puhul rakendatavad. 3) Francki-Hertzi katse: Klaasballoonis on 3 elektroodi: kuumutatav katood K, võre V, anood A. Toru T kaudu saab ballooni tühjaks pumbata ja täita mitmete gaaside/aurudega. Katoodist välja kuumutamise tagajärjel elektronid liiguvad
AATOMIFÜÜSIKA Aatom on keemilise elemendi väikseim osake, mis on ergastamata olekus neutraalne. Aatom koosneb tuumast ja elektronkattest vastavalt läbimõõtudele 10 -15 ja 10 -10 m, massiga suurusjärgus 10 - 27 ...... 10 - 25 kg. Aatomi mass on koondunud 99,9 % ulatuses aatomi tuuma, tuuma tihedus on 10 17 kg / m 3 . Elektronid paiknevad aatomi tuuma ümber kihiliselt , seejuures välimises kihis olevate elektronide arv määrab ära aatomi keemilised omadused. Aatomi elektronkatte laeng moodustub elementaarlaengute kordustest . 1 e = -1,6 10 - 19 C
ELEKTRONVALEMITEGA. Max täidetud orbitaalid on vaid Hel ja Nel. Teistel on mitmeid vabu orbitaale. Ühesugust tüüpi orbitaalid täituvad esmalt ühesuguse spinnkvantarvuga elektronidega. Esimese kolme perioodi piires elektronkihtide täitumine reeglipäraselt. Alates neljandast perioodist muutub olukord keerulisemaks. Ergastamata aatomite orbitaalide täitumisjärjekorrad: 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p8s 2. rida 1) Teadmised vanas Egiptuses Egiptuses kasut paljusid keemil muundumusi: keraamika, kääritamine (õlu), värvid, kulla eraldamine jm. Sel perioodil peam teadmised põlvest põlve, üldistatud mõisted. Egiptlased tundsid: Kulla metallurgia Hõbeda saamist Vaske ja pronksi
glükoosi. Toitainete valmistamine lehes on mitmeastmeline: Kõigepealt on vaja valgust, mis esimesel etapil neeldub klorofülli molekulides, neid ergastades. Klorofüll asub kloroplastides, kus väga suur hulk klorofüllimolekule koos valgusmolekulidega paiknevad keerukalt sopistunud sisemembraanidel tülakoididel. Valgusmolekuli poolt ergastatud klorofüllimolekulid võivad oma energia üle kanda ergastamata klorofüllimolekulidele. Nii kogutav energia suunatakse reaktsioonitsentrisse, kus selle energia abil lagundatakse veemolekule. Vee lagunemisel vabaneb hapnik, energia kantakse edasi vesinikuaatomi kaudu. Seda energiat kasutatakse ATP sünteesiks. Samuti sünteesitakse veemolekulist pärit vesinikuaatomi liitmisel NADP molekuliga NADPH. Sellega on valgusenergia muundatud keemiliseks energiaks. Nii töötavad kloroplastid nagu päikesepatareid. Sama protsessi käigus vabaneb veest hapnik ja
energia kvante. Sellega on võimalik jälgida - ergastuse kiirguse lainepikkust; emissiooni kiirguse lainepikkust. 22.Fluorestsentsi ja fosforestsentsi olemus (Jablonski diagramm) Fluorestsent - kvantide neeldumise tulemusena ergastatakse molekulid kõikidele võimalikele ergastatud sinlettolekute võnenivoodele, kust toimub kiirguseta üleminek ergastatud singletse oleku põhinivoole. Sellest olekust kiirgavad molekulid kvante laskudes kõikide ergastamata olekute võnkenivoodele. Edasi lähevad molekulid põhinivoo esimesele võnkenivoole kiirguseta ülemineku kaudu. Fosforestsents - Osa ergastatud mlekule läheb üle tripletsesse olekusse. Sellised üleminekud on kvantmehaanika järgi keelatud ehk neid juhtub harva. Molekuli pöördumine põhinivoole toob uuesti kaasa spinni muutuse, mille tõttu on protsess aeglane. 23.Stokes´i nihe 24.Luminestsentsi soodustavad/pärssivad struktuursed faktorid
põhjustav jõud (kesktõmbejõud). Kui on olemas jõud ja liikumine, siis tehakse tööd (Fs=A). Kui aga tehakse tööd, siis kulutatakse energiat. Ehk lühidalt: v a F A=Fs E. Arvutused näitasid, et elektron, mille tiirlemissagedus on 1014 tiiru sekundis, läheneb energiat kaotades mööda spiraali tuumale ja miljoni tiiru (10 6) pärast ehk 10-8 sekundi pärast langeb tuuma, st aatom lakkaks olemast. Tegelikkuses on aatom väga stabiilne ja püsib ergastamata olekus väga kaua ilma elektromagnetlaineid kiirgamata. Sellest järeldub, et klassikalise füüsika seadused pole aatomimõõtmeliste süsteemida puhul rakendatavad. Bohri postulaadid- 1. Aatom võib olla ainult erilistes statsionaarsetes e kvantolekutes, millest igaühele vastab kindel energia En. Statsionaarses olekus aatom ei kiirga. II postulaadi kohaselt kiiratakse või
aatom neelab EM kiirguse energiat ja läheb kõrgemale energia nivoole, toimub adsorptsioon. Emissioon- ergastatud seisundist pöördub aatom tagasi põhiolekusse, toimub emissioon. Fluoresents- kvantide neeldumise tulemusena ergastatakse molekulid kõikidele võimalikele ergastatud singlett- olekute võnkenivoodele, kust toimub kiirguseta üleminek ergastatud singletse oleku põhinivoole. Sellest olekust kiirgavad molekulid kvante laskudes kõikide ergastamata olekute võnkenivoodele. Edasi lähevad molekulid põhinivoo esimesele võnkenivoole kiirguseta ülemineku kaudu. Seega fluoresentsspekter on absorptsioonispektri peegelpilt. Molekulide fluorestseerumine- Molekul peab sisaldama konjugeeritud kaksiksidemeid, millega kaasneb -elektronide delokalisatsioon ja nende võime ergastuda Aparatuur spektroskoopias 21
5.4 Fluorestsents ja fosforestsents spektroskoopia Luminestsents: terminit kasutatakse tähistamaks fosforestsentsi ja fluorestsentsi koosvetuna Fluorestsents. Kvandide neeldumise tulemusena ergastatakse molekulid kigidele vimalikele ergastatud singlettolekute vnkenivoodele, kust toimub kiirguseta üleminek ergastatud singletse oleku phinivoole (10-12 s jooksul). Sellest olekust kiirgavad molekulid kvante laskudes kikide ergastamata olekute vnkenivoodele (10- 9 s jooksul). Edasi lähevad molekulid phinivoo esimesele vnkenivoole kiirguseta ülemineku kaudu. Seega, flurestsents- spekter on absorbtsioonispektri peegelpilt . 12 Fosforestsents. Osa Ergastatud molekule läheb üle triplettolekusse (elektronide spini muutumine ). Potentsiaalsete energiate kverad peavad likuma mingis punktis
elektroni orbitaali Statsionaarses olekus on elektron ainult teatud kindlatel kvanditud orbitaalidel Kvantarvud peakvantarv n n = 1, 2, 3,…, magnetkvantarv m m = 0, 1, 2,…, l spinnkvantarv s s =+1/2 või s = -1/2 orbitaalkvantarv l l = 0, 1, 2, 3,…, n-1 Pauli printsiibi kohaselt võib aatomis ühes ja samas olekus olla ainult üks elektron. Kaks elektroni aatomis peavad olema vähemalt ühe kvantarvu võrra erinevates olekutes. Ergastamata aatomis asuvad elektronid kõige madalama energiaga statsionaarsetes olekutes. Aatomi elektronkatte täitumisel täidetakse elektronidega kõigepealt kõige madalama energiaga vabad olekud. Sama n, l ja m väärtusega on ainult kaks olekut, mis erinevad teineteisest spinnkvantarvu s väärtuselt (vastavalt +1/2 ja –1/2). Aatomi elektronkate jaguneb vastavalt peakvantarvule elektronkihtideks, kus suurim võimalik elektronide olekute arv kihis võrdub 2n2
3. LASERI TÖÖPÕHIMÕTE Laserite töö baseerub kahel kvantoptilisel protsessil, nendeks on pööratud jaotus ja optiline pumpamine.3 3.1 Pööratud jaotus ,,Pööratud jaotus esineb gaasi või tahke aine teatud viisil ergastatud aatomites elektronide energiavoode vahel. Aatom koosneb tuumast ja selle ümber satsionaarsetel orbiitdel ringlevatest elektronidest, ilma et elektronid seejuures mingit energiat kiirgaksid. Tavalises, ergastamata aatomis ringleb välimine elektron oma madalaimal statsionaarsel orbiidil. Kui aatomile mingil moel(kas siis osakeste soojusliikumisest tingitud põrke tagajärjel või kokkupõrkel elektriliselt laetud osakesed või ehk valguskiirguse arvel)energiat juurde anda, läheb välimine elektron üle energeetiliselt kõrgemasse ergastatud olekusse, millest ta reeglina veidi aja möödudes langeb tagasi stasionaarsesse põhiolekusse, kiirates lisa energia footonina. Paljude mooduste hulgas
ümbruses olemas. 1.4.2 Elektronkihid Elektronkate jaguneb elektronkihtideks, mis omakorda jagunevad alamelektronkihtideks ja orbitaalideks. Elektronkihi, milles elektron paikneb, määrab ära elektroni elektronkatte peakvantarv (n). Kuna elektriliselt neutraalsel aatomil on alati vähemalt üks elektronkiht, siis peakvantarvu väärtused võivad olla 1, 2, 3 jne. Teoorias võib aatomil olla lõpmatu arv elektronkihte, kuid reaalselt on kõige suuremal avastatud keemilise elemendi aatomil ergastamata seisundis seitse elektronkihti. 1.4.3 Valentselektronkiht Valentselektronkiht koosneb tuumast kõige kaugemal olevatest elektronidest ja määrab ära konkreetse keemilise elemendi keemilised omadused. Väiksematel aatomitel on valentselektronkiht sama, mis kõige välimine elektronkiht. Suurematel aatomitel on asi veidi keerulisem. Nimelt võib ülalt teise elektronkihi mõne
pinge puudumine elektroodidel või väga madal pinge vedelkristalli molekulid paralleelselt elektroodide tasapinnaga. Kui sellisele vedelkristallide kihile langeb väline valgus, siis läbivad valguskiired kihi takistusteta. Piisava pinge rakendamine elektroodidele muudab aga kristallstruktuuri. Mida kõrgemaks pinge tõuseb, seda enam hakkavad üksikud molekulid liikuma, moodustades molekulide gruppe. Läbipaistev kiht muutub hägusaks. Valguse langemisel vedelkristalli ergastatud ja ergastamata aladele, tekib nendelt peegeldunud valguse vahel kontrast. Välise elektromagnetilise välja poolt ergastamata vedelkristalli alad kujutavad tausta. Elektroodidelt pinge kõrvaldamisel taastub algne regulaarne kristalliline struktuur ja kaob kontrast üksikute alade vahel. Kujutise kontrastsuse tõstmiseks paigutatakse sageli paneeli taha valgusallikad, milledest kiirguv valgus kas jõuab vaatleja silma või mitte (tagantvalgustusega vedelkristallpaneelid).
Et aga molekulidel on neelab energia kvandi, vastupidisel juhul kiirgab. Ümbritsevast mõõdetakse kilodzaul mooli kohta. Keemilise sideme pikkuseks säilinud soojus liikuvuse vabadus astmed, puudub vedelikel kuju. keskkonnast energia neeldumisel läheb aatom põhiseisundist nim.tuumade vahelist kaugust ergastamata molekulis. Vedelike sisestruktuuris on gaasidele iseloomulikke korrapäratuse kõrgema energiaga nn. Energastatud olekusse. 3.5 Metalliline side Metallilise sideme omadused pole kirjeldatavad elemente aga ka tahketele kristallidele iseloomulikke Tuumalaengu ja massiarvu väärtused märgitakse keemiliste süm- kovalentse sideme ega ioonilise sideme teooria abil. Metalliline side korrapärasuse elemente
aatomite arvu tähistab alumine indeks. mõõdetakse kilodzaul mooli kohta. Keemilise sideme pikkuseks pinnakiht püüab võim-lt kokku tõmb. Vd-ku tilk võtab kera kuju. Reaktsiooni võrrand on keemilistes reaktsioonides toimunud muu- nim.tuumade vahelist kaugust ergastamata molekulis. Pindpinevus on en kogus, mida on vaja kulut pinna ühikuliseks tuse lühike väljend, kus lähteained ja saadused ant. valemitena. 3.5 Metalliline side Met-se sideme om-d pole kirj-tavad kov sideme
intensiivsuse erinevused. Hologramm võimaldab rekonstrueerida objekti ruumilist kujutist. Holograafiat rakendatakse väikestest detailidest kujutiste tegemisel, võnkuvate plaatide uurimisel. Ardo Laur Pööratud jaotus Aatom koosneb tuumast ja selle ümber statsionaarsetel orbiitidel ringlevatest elektronidest, ilma et elektronid seejuures energiat kiirgaksid. Tavalises, ergastamata aatomis ringleb välimine elektron oma madalaimal statsionaarsel orbiidil. Kui aatomile energiat juurde anda (soojusliikumisest tingitud põrke tagajärjel või kokkupõrkel elektriliselt laetud osakestega või ehk valguskiirguse arvel), läheb välimine elektron üle energeetiliselt kõrgemasse ergastatud olekusse, millest ta reeglina veidi aja möödudes langeb tagasi statsionaarsesse põhiolekusse, kiirates neelatud lisaenergia footonina
Ksantofüllid sisaldavad hapnikku, karotiinid ei sisalda 16. Kirjeldage karotinoidide molekuli üldist struktuuri Kuuluvad isoprenoidide kategooriasse. Sisaldavad 40C-d, üles ehitatud 4-st terpeeni ühikust. Isopreeni polümeerid, mille otstes on tsüklid. 17. Nimetage kolm võimalust neeldunud kvandi energia liikumiseks klorofülli molekulis 1) energia edasikandumine järgmisele molekulile; 2) kaotada oma energia, liikuda tagasi ergastamata põhiseisundisse ja neeldunud kvandi energia eralduda soojusena või 3) footonina; 18. Defineerige fluorestsents. Miks on klorofülli fluorestsents punane? Fluorestsent valguse kiirgamine ainest, mida eelnevalt on ergastatud elektromagneetilise kiirgusega. Klorofülli molekulis neeldunud lühema lainepikkusega sinise valguskvandi suurem energiakogus hajub soojusena ja nii sinise kui ka punase valguskvandi energiast jääb alles ühesugune punase valguse energiasisaldusele vastav kogus. 19
kõrgeks, et NADP redusteerumine muutub võimalikuks. Kuidas ja kus valgusenergia muutub keemiliseks energiaks fotosünteesi protsessis? Reaksioonitsentris toimub ülekantud valgusenergia toimel laengute lahutamine. Selle all mõistetakse ergastunud elektroni eraldumist klorofülli molekulist ja liikumist reaksioonitsentri kõrval paiknevasse elektroni akseptori, milleks fotosüsteem II-s on kinoonimolekul, koostisesse st toimub kinoonimolekuli redutseerumine. Ergastamata klorofülli molekul ei ole piisavalt tugev redutseerija, et anda elektron kinoonile. Klorofülli molekulile jääb elektroni eemaldumise tõttu positiivse laenuga auk, selline klorofüll on hea oksüdeerija ja võtab elektroni ära tülakoidi luumenipoolsel küljel paiknevalt elektroni doonorilt. Neli valguskvanti on vaja, et eemaldada neli elektroni kahest vee molekulist hapniku vabanemisega. Mitu H+ transporditakse 2H20 oksüdeerumisel vabanenud elektronide liikumisel fs ETA-s, kui
võimalikuks. Kuidas ja kus valgusenergia muutub keemiliseks energiaks fotosünteesi protsessis? Reaksioonitsentris toimub ülekantud valgusenergia toimel laengute lahutamine. Selle all mõistetakse ergastunud elektroni eraldumist klorofülli molekulist ja liikumist reaksioonitsentri kõrval paiknevasse elektroni akseptori, milleks fotosüsteem II-s on kinoonimolekul, koostisesse st toimub kinoonimolekuli redutseerumine. Ergastamata klorofülli molekul ei ole piisavalt tugev redutseerija, et anda elektron kinoonile. Klorofülli molekulile jääb elektroni eemaldumise tõttu positiivse laenuga auk, selline klorofüll on hea oksüdeerija ja võtab elektroni ära tülakoidi luumenipoolsel küljel paiknevalt elektroni doonorilt. Neli valguskvanti on vaja, et eemaldada neli elektroni kahest vee molekulist hapniku vabanemisega.
Silm tajub iga peegeldunud kiirt, kui halli punkti. Elektroodide valikulisel pingestamisel ei teki rastri üksikutest punktidest valguse tagasipeegeldust ja neid tajutakse mustadena. Enamasti saadakse vedelkristallpaneelidel must kujutis hallil foonil. Värviliste kujutiste tekitamiseks lisatakse vedelkristallidesse lisandeid. Lisandainete molekulid orienteeruvad seejuures vedelkristallaine molekulidega paralleelselt. Sõltuvalt kasutatud lisandainest omandavad ergastamata vedelkristallid kindla värvuse. Vedelkristallide ergastamisel elektriväljaga värvus kaob. Mitmevärviliste kujutiste tekitamiseks kasutatakse spetsiaalseid värvifiltreid. Vedelkristallpaneelide mõõdete vähendamiseks monteeritakse neid juhtivad elektroonikalülitused vahetult kuvapaneelile. Vedelkristallpaneelid tarbivad suhteliselt vähe energiat. Neid on võimalik kokku suruda väga kompaktseteks. Paneelide nõrgaks kohaks on kujutise vähene kontrastsus
annaabi.ee 
