erinevad). Polariseeritavad on näiteks elektromagnetlained, kuid mitte helilained, kuna need on pikilained. Füüsikaharu, mis käsitleb valgust kui footonite voogu, nimetatakse kvantoptikaks. See füüsika haru hakkas tekkima, kui saksa füüsik H. Herz 1887.a. uuris raadiolainete tekitamist elektrisädeme abil. Ta pani tähele et elektrisäde tekkis paremini kui elektroode valgustati. Asja edasisel uurimisel tehti kindlaks, et valgus vabastab metallist elektrone. Footonitel on kindel energia E=hf, mis on määratud talle vastava laine sagedusega. Footonite energia on imeväike, kuid sellest piisab, et tekitada meie silmas valgusaisting. Footonil, nagu ka igal teasel osakesel on ka mass, kuid tal puudub seisumass, mis tähendab,et footon ei saa eksisteerida paigalolekus. Footonitel on suur roll fotoefekti juures. Fotoefektiks nimetatakse elektronide "väljalöömist" ainest valguse toimel. Kui rääkida valgusest kui footonite voost,
abil luuakse keemilised sidemed molekulides.) Tema seisumass on 0 , s.t et ta ei saa eksisteerida paigalolekus ning seetõttu liigub ta vaakumis alati valguse kiirusega . Footon omandab tekkimise hetkel valguse kiiruse. Neeldumisel annab footon oma energia sellele kehale kus ta neeldus ja ta lakkab olemast. Valguse kiirus kui universaalne füüsikaline konstant ongi defineeritud footoni liikumise kiiruse kaudu vaakumis. Erinevat värvi valguse footonitel on erinev mass. Footoni, nagu iga liikuva osakese impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutisega. P->=mc-> Footoni energia on määratud valemiga: kus on footoni energia, on Plancki konstant(on füüsikaline konstant, mis iseloomustab kvantide suurust.), on footoni sagedus ja on tema lainepikkus (sagedus ja lainepikkus on teineteisega pöördvõrdelised). E tähistab footoni poolt edasi kantavat energiat. See on ühtlasi ka vähim võimalik lainepikkusega elektromagnetvälja (ja
a P.Lebedev. Katsed näitavad et valguse rõhk pv on võrdeline valguse intensiivsusega. Arvud näitavad et päikese poolt maale avaldav rõhk on . Valgusest tuleva avaldava jõu kehale leiame Comptoni efekt Röntgenkiirguse hajumisel ainetel, mis sisaldavad vabu elektrone, suureneb kiirguse lainepikkus. Fotokeemilised raktsioonid Fotokeemiline reaktsioon on siis kui reaktsioon toimub valgusekavantide osavõttul. Nt fotokeemiline reaktsioon on osooni tekkimine ja fotosüntees. Footonid Footonitel on kindel energia E=hf või E=mc2 . Footoni enertgia on määratud talle vastava laine sagedusega. Footonil on mass kuid tal pole seisumassi s.t ta ei sa eksisteerida paigalolekus. Footoni nagu iga liikuva osakese impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutisega p=mc. Valguse dualistlik käsitlus Valguse laine-ja kvantteooriad ei ole vastandlilud, nad täiendavad teineteist. Tähendab et valgus võib käituda nii osakeste (footonite) voona kui elektromagnet lainetena.
a-kiirgus. Alfakiirgus koosneb a-osakestest, mis osutusid tuumadeks 2He4 b-kiirgus. Beetakiirgus koosneb kiiretest elektronidest või positronidest, mis liiguvad kiirusega ~c g-kiirgus. Gammakiirgus osutus eriti lühilaineliseks elektromagnetiliseks kiirguseks, mis koosneb footonitest. Footonitel puudub mass ja kõik elektromagnetilised kiirgused levivad vaakumis sama kiirusega kui valgus alfakiirgus kaks prootonit + kaks neutronit ehk He tuum Alfalagunemisel väheneb Massiarv (A) 4 võrra Laengu arv (Z) 2 võrra Tekib uue keemilise elemendi tuum Alati kaasneb ka gammakiirgus Alfaosake on He tuum Pole suure läbitungimisvõimega, varjestuseks piisab paberilehest Õhus teepikkus 1-2 cm Emiteeritakse suurte ebastabiilsete tuumade poolt Pole oluline ohuallikas Raske detekteerida
abil kosmosest Maale jõudvat kiirgust. · Ennustuse kohaselt jätkab universum paisumist. · Kosmoloogide standardmudeli kohaselt hakkas universum vahetult pärast Suurt Pauku ülikiiresti paisuma. · Silmapilguga paisus universum 100 triljonit triljonit korda. Selle silmapilgu kestnud inflatsiooni ja järgneva 380 000 aasta jooksul oli universum läbipaistmatu. Tihedus ja temperatuur olid ülikõrged ja osakestevahelised põrked ülisagedased, mis takistas footonitel levida üle universumi. · Universum kasvab pidevalt, selle osad eemalduvad kogu aeg üksteisest. · Universumi paisumisest saab kõige parema ülevaate, kui jälgida õhupallile kleebitud paberitükkide nihkumist. · Iga tükk kujutab galaktikaparve. · Kui õhupalli puhuda, liiguvad kõik tükikesed üksteisest eemale, samamoodi eemalduvad galaktikaparved üksteisest. · Mida kaugemal ta meist asetseb, seda kiiremini ta edasi liigub. Galaktikad
Füüsikud kutsuvad seda ettekujuteldamatut probleemi osakese-laine dualismiks. Valguse kummaline iseloom ei vasta ei osakeste ega lainete klassikalisele käsitlusele. 9. Osakese-laine dualism on valguse ja mateeria alusprintsiip Looduses on valguse ja mateeria vahel teatav sümmeetria. Kvantmehaanikas ei saa elektroni vaadelda kui pelgalt “pallikest”, nagu klassikalises füüsikas. Sama kehtib footonite kohta. Nii elektronidel kui ka footonitel on lainete ja osakeste omadused: • Elektronid ja footonid saabuvad topeltpilude katses ükshaaval, kuid nende moodustatav muster on interferentsimuster, mille põhjustavad nende osakeste lainete omadused! See osakese-laine dualism on looduse üks alusprintsiipe. Kvantmehaanika on tõepoolest muutnud seda, kuidas me maailma olemusest mõtleme. !2 10
Relatiivsusteooriast tuleneb üks kuulsamaid valemeid, millega Einstein näitas massi ja energia võrdelisuse (E = mc^2), mis tähendab, et objekti massi suurenedes suureneb ka selle energia ja vastupidi. Seega mass sõltub liikumiskiirusest. Mida kiiremini objekt liigub, seda massiivsem ta on. Just seetõttu ei saavuta mitte ükski kosmoselaev kunagi valguse kiirust, sest siis peaks ta mass olema lõputult suur. Valgust kandvatel osakestel ehk footonitel aga seisumassi ei ole, seetõttu saab valgus valguse kiirusel liikuda. . Kõige väiksem on mass siis, kui keha seisab paigal; seda massi nimetatakse keha seisumassiks. Üldistame massi ja energia võrdelisuse ka seisumassile. Saame seisuenergia E0=m0c^2. Seisuenergiat omab keha ka siis, kui tal muud energiat pole. Ja teistpidi: igasugune energia omab massi vastavalt seosele m=E/c^2. Seega mass ja energia on ekvivalentsed.
suuda elektrone ainest välja lüüa. Punapiir - piiri, millest lühema lainepikkusega kiirgus on võimeline fotoefekti tekitama ❏ Ainest valguse poolt väljalöödud fotoelektronide energia on erinev, aga pole kunagi teatud piirväärtusest suurem. Suurema kiiruse annab lühem lainepikkus ❏ hf = A + mv2/2. A - elektroni metallist väljalöömiseks vajalikku tööd; väljumistöö - kui footonitel on energiat vähem, kui kulub väljumistööks, siis fotoefekti ei teki. Kui energiat rohkem, siis tekib lisaks ka teatud kineetiline energia ❏ Ekin = mv2/2. v - elektroni suurim võimalik kiirus; m - elektroni mass ❏ Kvandi energia ei saa jaguneda mitmele elektronile, sest kvante ei saa vähemateks osadeks jagada ❏ Kus vaja? Neeldunud valguskvantide energia annab võimaluse viia elektronid samas ainetükis teise kohta, tihti teise kihti
Anood on volframist või sulamist nt volframi-reeniumi segust, anoodi materjalidel on kõrge sulamistemperatuur ja suur aatominumber. Elektronide toimest anoodi aatomitesse tekivad rö-footonid, millel on väga erinev energia ja mis tingituna rö-toru ehitusest suunatakse klaasakna kaudu rö-torust välja. Aken toimib esimese filtrina, absorbeerides väga madala energiaga kiirguse, mis on diagnostilisi eesmärke silmas pidades kasutu. Seda rö-footonite voogu nimetatakse esmaseks kiirguseks. Footonitel kiirgusvoos on erinev energia, kuid see ei saa kunagi suurem olla kui suurima energiaga elektronidel, millega anoodi pommitati. Elektronide energiat torus väljendatakse torule rakendatud pingega, kusjuures radiodiagnostikas kasutatavaid pingeid väljendatakse kilovoltides (kV). Kuna torule rakendatav pinge fluktueerub, siis on otstarbekas kasutada tipp e maksimumpinge mõistet – kVp. Definitsioon väidab, et kui elektron liigub elektriväljas, mille potensiaalide vahe on 1
olekute energiate vahega. Lained on ruumis edasilevivad võnkumised, mis eeldab paljude vastastikmõjusolevate osakeste olemasolu Põrked on kehade lühiajalised kohtumised. Elastsed on põrked, kus säilibnii summaarne impulsskui ka summaarne kineetilineenergia. Mitteelastsetel põrgetel säilib vaid impulss. Seejuures muundub osa kineetilisest energiast kehade siseenergiaks (sh osa muutub soojuseks Kui seisumassi mitte omavatel footonitel (lainetel) on impulssja impulssmoment (nagu ringpolariseeritudvalgusel), siis võiks seisumassiga osakestel, mis liiguvad valguse kiirusest väiksema kiirusega, omakorda olla lainelisi omadusi.See ongi de Broglie hüpotees, mis seadis impulsiga p=mv liikuvale elektronile vastavusse konkreetse lainepikkusega laine.Milline on kiirusega 10-2cliikuva elektroni lainepikkus?Vastus: 0.28nm. Kui suur potentsiaalide vahe kiirendab elektroni kiiruseni10-2c? Vastus: U=26 V
kuni 760 nm vahele. Kuid samas kujutatakse valgust mikroosakeste ( ehk footonite ) voona, millel on kvantfüüsika järgi lainelised omadused. Valgus kui elektromagnetlaine ei ole oma olemuselt tingitud footonite lainelistest omadustest ja seega eksisteerib valguse korral kaks täiesti erinevat dilemmat: esiteks, kuidas saab valgus olla üheaegselt elektri- ja magnetvälja üksteise muutumise levimine ruumis ja footonite voog ning teiseks, kuidas saab olla osakestel ehk footonitel lainelised omadused ( või kuidas saab valgus olla üheaegselt nii laine kui ka osakesed )? Joonis 2 Elektromagnetlaine kujutav joonis. Elektriväli muutub mööda z-telge, kuid magnetväli mööda y-telge. (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/35/Onde_electromagnetique.svg) Valguse kui elektromagnetlaine elektriväli ja magnetväli on omavahel risti ja risti ka laine levimissuunaga ruumis
annaabi.ee 
