1. Valgust kirjeldatakse kui footonite (valguskvantide) voogu.
2. Footoni energia määratakse valemist E=hf.
3. Fotoefektiks nim elektronide väljalöömist ainest valguse toimel.
Piirsagedust või lainepikkust, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni
väljumistööga nim fotoefekti punapiiriks.
Kui fp>f , siis ei esine fotoefekt, kui fp
Kvantoptika · Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljumist ainest valguse toimel. · Katsed näitavad: q Kui valgustada laadimata ainet, ei teki mingit laengut q Kui valgustada positiivselt laetud ainet, ei muutu midagi q Kui valgustada negatiivselt laetud ainet, siis laeng väheneb FOTOEFEKT · Kui panna valguse ette klaas, siis ei löö see elektrone välja ka negatiivselt laetud ainest. · Sellest annab järeldada, et fotoefekt toimub ainult lühikestel lainepikkustel. · Enamikel ainetel tekitab fotoefekti violetne, sinine ja ultravalgus, aga punane ei tekita. · Sellest tuleb nimetus fotoefekti punapiir. · Punapiir suurim lainepikkus, mille korral veel tekib fotoefekt. · I Valguse poolt väljalöödud elektronide kineetiline energia ei sõltu valguse intentsiivsusest vaid kiirguse sagedusest. · II Fotoefekti punapiir oleneb elektroodi materjalist. · ...
Fotoefekt Kordamine Plancki hüpotees: Valgus ei kiirgu aatomeist lainena, vaid energiaportsjonite, kvantide kaupa. Plancki valem: E=h*f E=Valgusosakese(footoni) energia h=Konstant/6,6*10-34 J*s f=Sagedus Footon on elektromagnetvälja kvant. Valgust saab kirjeldada lisaks lainele ka osakesena footonina. Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljumist ainest valguse toimel. Fotoefekti punapiir on selline lainepikkus, millest pikema lainepikkusega valgus ei ole suuteline ainest elektrone vabastama. Õhutühja ballooni on paigaldatud katood ja anood. Nendevahelist pinget saab mõõta ja muuta. Valguse toimel katoodidest väljalöödud fotoelektronid liiguvad anoodidele, mis põhjustab fotovoolu tekkimise. Voolutugevus sõltub rakendatud pingest. Pinge suurenedes voolutugevus kasvab.
See on ühtlasi ka vähim võimalik lainepikkusega elektromagnetvälja (ja elektromagnetkiirguse) "portsjon", ehk kvant. Tulenevalt laine-osakese dualismist käitub footon samaaegselt nii osakese kui lainena (täpsemalt lainepaketina). Süsteem, mis kiirgab footoni kaotab selle võrra energiat ning süsteem, mis neelab footoni saab selle võrra energiat juurde. See tähendab, et kõik kehad saavad energiat ja loovutavad energiat kvanthaaval. Footoni neelamist aatomi poolt nimetatakse ka fotoefektiks. Sellisel juhul footon ergastab aatomi (aatom läheb ergastatud olekusse). Footoni mass Kuna footoni seisumass on 0, siis liigub footon alati valguse kiirusega .Footonil on mass, mis on võrdne footoni poolt edasi kantava energiaga. Kui mingi keha neelab footoni, siis saab ta endale selle footoni energia ning selle võrra suureneb ka keha mass. Footoni lagunemine Footon ei saa laguneda, kuna puudub temast kergema seisumassiga osake. Teiseks ei saa
m=(hf):c2 f- mass oleneb valguse sagedusest, mida suurem f seda suurem m. Impulss on määratud footoni massi ja kiiruse korrutisega. p=mc , suund ühtib laine levimissuunaga 3. Mida tähendab, et footonil puudub seisumass? Footon ei saa eksisteerida paigalolekus. Omandab tekkimise hetkel kiiruse ja neeldumisel annab ära oma energia sellele kehale, kus ta neeldub ja lakkab olemast. 4. Mis on fotoefekt? Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. 5. Fotoefekti põhivõrrand koos seletustega! hf=A + (mv)2/2 hf footoni energia (J) (mv)2/2 metalli pinnast välja löödud elektroni kineetiline energia(fotoelektron) m elektroni mass (9.1 * 10-31 kg) v2 fotoelektroni kiirus (m/s) Valguskvant saab neelduda ainult tervikuna Kui elektron neelab footoni, siis tema energia suureneb hf võrra.
Kordamine - kvantoptika 1. ,,E" tähistab footoni energiat, ,,h" Plancki konstanti ja ,,f" valguskvandi sagedust. Planck'i konstant (tähis h) on füüsikaline konstant kvantmehaanikas, mis iseloomustab kvantide suurust. 2. Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest (metallist, pooljuhist) valguse toimel. 3. Fotoefekti punapiir piirsagedus või lainepikkus, mille puhul footoni energia on võrdne elektorni väljumistööga. Sellest väiksema sageduse korral fotoefekti ei toimu. Pikemate lainete (spektri punases osas) juures ei jätku kvandi energiast elektroni ainest välja löömiseks ja fotoefekti ei teki, siis nimetus kas punane piir või pikalaineline piir. 4
Stoletovi uuris valguse mõju laetud kehadele. Kui ta laadis elektroskoobi + laenguga siis valgustamisel midagi ei juhtunud. Kui aga negatiivselt siis valgustamisel laeng kadus kiiresti. *joonis* fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. Fotoefekti seadused: ainest väljalöödud elektronide arv sõltub valgusallika intensiivsusest. Fotoelektroni energia sõltub valgusallika sagedusest. Seetõttu, et kaarleek sisaldab väga palju UV kiirkust tuli katse väga hästi välja. Lebedevi katse- ta kastutas väga täpset rõhu mõõteriista- tiivikut. Valguse toimel tiivik pöördub veidi, mida sai seletada ainult valguse rõhuga
Valguse dualistlik e. kahene iseloom tähendab, et valguse laine ja kvantteooriad ei ole vastandlikud, nad täiendavad teineteist. See, kas valgus on laine või osakeste voog oleneb, milliseid nähtusi vaadeldakse, inimene ei saa seda vahetult tajuda. Mida väiksem on osakeste energia, seda raskem on neid omavahel eristada. Suurema sagedusega elektromagnetkiirgus sarnaneb rohkem osakeste voole, väiksema kiirgusega sagedus aga lainele. Fotoefektiks nimetatakse negatiivelt laetud elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. Valgus ei kiirgu aatomeist lainetena, vaid kvantide kaupa. Valguskvant saab neelduda ainult tervikuna. Väljumistööks A nimetatakse vähimat energiahulka, mis on vajalik elektroni ainest väljaviimiseks. Sisefotoefekti puhul ei löö valgus elektrone välja, vaid vabastab nad oma aatomite küljest
Kvantoptika käsitleb valgust, kui footonite voogu. See füüsika haru hakkas tekkima, kui saksa füüsik H.Herz 1887.a. uuris raadiolainete tekitamist elektisädeme abil. Ta pani tähele et elektisäde tekkis paremini kui elektroode valgustati. Asja edasisel uurimisel tehti kindlaks, et valgus vabastab metallist elektrone. Kui laeng puudub tõmmatakse elektron tagasi. kui on positiivne laeng, siis tõmmatakse elektron tagasi. Kui on negatiivne laeng siis tõukejõud aitab elektronil väljuda. Fotoefektiks nimetatakse elektronide "väljalöömist" ainest valguse toimel. Korraldame katse: Anname tsinkplaadile neg. laengu ja valgustame seda (valgustatavaks aineks tuleb valida metall, sest sellel on "vabu elektrone" Tsinkplaadi negatiivne laeng väheneb Asetame valgusvihu vahele klaasi MIS JUHTUB? Tsinkplaadi laeng enam ei muutu MIKS? Põhjus on selles, et klaas neelab suurema sagedusega (lühema lainepikkusega) valgust Siit järeldus:MITTE IGASUGUNE VALGUS EI TEKITA FOTOEFEKTI. Fotoefekt
Antud keskkonna murdumisnäitajat vaakumi suhtes nimetatakse selle keskkonna absoluutseks murdumisnäitajaks. n= c/v c-valguse kiirus vaakumis v-valguse kiirus keskkonnas n-murdumisnäitaja Difraktsioon- nähtus, kus lained painduvad tõkete taha. Määrab geomeetrilise optika levimise piirkonna. Valguse korral nimetatakse difraktsiooniks valguse sattumist varju piirkonda. Valguse difraktsioon ilmneb, kui avade mõõtmed pole väga palju suuremad valguse lainepikkusest. Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. Fotoefekt toimub, kui hf> A hf= A+ mv²/2 Fotoefekti tulemusena kehal positiivne laeng.
tihedad hõõguvad gaasid. Joonspekter on ainet iseloomustav kiirgus või neeldumisjoonte kogum. Seda annavad gaasilised ained madalal rõhul. 9.Mis on neeldumisspekter? Neeldumisspekter on kiirgusspekter nö negatiiv ja näitab milliste lainepikkustega valguslaineid aine neelab. 10.Mis on spektriaal analüüs? Spektraal analüüsiks nimetatakse aine keemilise koostise kindlaks tegemist, kiirgus- või neeldumisspektri järgi. 11.Mis on fotoefekt? Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. 12.Plancki hüpotees? +valem Planck väitis, et valgus ei kiirgu aatomist lainetena, vaid energiaportsjonite kaupa ehk kvantide kaupa. E=h*f 13.Mis on fotoefekti punapiir? Fotoefekti punapiir on lainepikkus, millest pikemad lained ei ole suutelised ainest elektrone väljalööma. 14.Einsteini fotoefekti käsitlus? +valem mv 2
pidevalt hõõguvad gaasid. Joonspektor koosneb eredavärvilistest joontest tumedal taustal. Gaasilised ained madalal rõhul. Neeldumisspekter on kiirgusspektri ,,negatiiv" st gaas neelab samadel lainepikkustel, mis ta kõrgel temperatuuril kiirgab. (?) Spektraalanalüüsiks nimetatakse aine keemilise koostise kindlaks tegemist spektrist saadud info arvel. Planck'i hüpotees ütleb, et valgus ei kiirgu aatomeist lainena, vaid energiaportsjonite, kvantide kaupa. Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. Fotoefekti punapiir on selline lainepikkus, millest pikemad lained ei ole suutelised ainest elektroni vabastama. Einsteini fotoefekti teoori järgi valgus kant saab neelduda ainult tervikuna. Neeldunud fotoenergia kulub tõmbe jõudude ületamiseks ja elektronile kineetilise jõu andmiseks. Väljumistööks nimetatakse vähimat energiahulka, mis on vajalik elektroni ainest väljaviimiseks.
Fotoefektiks nim. elektronide "väljalöömist" ainest valguse toimel FOTOEFEKTI PUNAPIIR suurim lainepikkus, mille puhul veel tekib fotoefekt I seadus: Kiirguse poolt väljalöödud elektronide maksimaalne kineetiline energia ei sõltu kiirguse intensiivsusest II seadus: Fotoefekti punapiir sõltub ainult elektroodi materjalist ega sõltu kiirguse intensiivsusest III seadus:Küllastusvool on võrdeline elektroodile langeva valgusvooga Väljumistöö on alati võrdne vähima energiahulgaga, mis on vajalik elektroni ainest välja viimiseks, ltu kiirguse intensiivsusest vaid sõltub kiirguse sagedusest (lainepikkusest) ja elektroodi materjalist nsiivsusest ja viimiseks, kromosoomid on pärilike tunnuste kandjad genoomid geenide kogum fenotüüp ühe isendi kõik tunnused molekulaargeneetika on teadus, mis uurib pärilikkuse seadusi molekulide tasemel MG kolm protsessi: replikatsioon, transkriptsioon, translatsioon replikatsioon selle käigus toimub DNA sünte...
Näiteks ühest otsast üles riputatud ühtlase varda võnkeperiood sõltub varda pikkusest l järgmiselt: Füüsikalise pendli pikkuseks on nn taandatud pikkus, mis kõndijale on kolmandik jala pikkusest. Teatud lähenduses võime kasutada matemaatilise pendli perioodi valemit, kus pendli pikkuseks ongi taandatud pikkus. Teades oma jala võnkeperioodi, sammu pikkust, joonistage igaüks välja oma jala omavõnkumiste graafikud ja tehke järeldused. 3. Fotoefekt fotoefektiks nimetatakse elektronide vabastamist aatomist või nende väljumist ainest valguse (elektromagnetkiirguse) mõjul. Fotoefektil on kaks alaliiki sisefotoefekt ja välisfotoefekt. Sisefotoefektil lööb valgus elektroni lahti ainult aatomi küljest. Elektron jääb ainetüki sisemusse, kuid saab nüüd vabalt liikuda. Seevastu välisfotoefektil paiskuvad elektronid ainetükist üldse välja. Fotoefekti abil saab muuta valgusenergiat elektrienergiaks. Seadmeid, mis seda
- Energia, mass ja impulss lähevad väiksemaks. 7. Kuidas mõjutab valguskvantide energia valguse intensiivsust? Millest sõltub valguse intensiivsus? - Valguse intensiivsus on määratud kvantide hulgaga.( Mida rohkem kvante seda intensiivsem valgus.) 8. Kas ja kui siis miks avaldab valgus pindadele rõhku? - (Mass+Kiirus=Impulss) Impulss avaldab rõhku ja valgusel on impulss. 9. Millist nähtust nimetatakse fotoefektiks? - Elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. 10. Mitu elektrooni saab üks footon metallist eemaldada? Miks? - 1-e, sest footoni energiat ei saa tükeldada, neeldub tervikuna. Kui energiat on piisavalt palju siis eemaldab, kui ei siis mitte. 11. Kuidas jaotub fotoefekti korral metalli pinnale langenud footoni energia? - Energia jaotub eletroni väljumistöö tegemisele ja elektronidele liikumisenergia andmisele. 12. Miks tuleb elektroni eemaldamiseks metallist kulutada energiat
kvantosakeste liikumise ja sellega seotud nähtuset uurimisega. Energia võib kiirguda või neelduda vaid kindlate kvantide kaupa. a) Aineosakestel on laineomadused -osake võib käituda lainena b) Mikroosakeste käitumine on tõenäosuslik- ei ole täpselt ennustatav 6.Heisenbergi ebatäpsusrelatsioon (milles seisneb?) Hisenbergi ebatäpsusrelatsioon väidab, et pole võimalik ühteaegu osakeste impulsi ja asukoha määramine. 7.Milles seisneb fotoefekt ja kus seda kasutatakse? Fotoefektiks nim. elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. Siis muutub aine laeng. Kõig kergemini loovutab elektrone tsink. Mitte igasugune valgus ei põhjusta fotoefekti. Enamikul ainetest tekib fotoefekt ultravalguses või violetses ja sinises valguses. Punane valgus aga ei tekita fotoefekti. Kautatakse automaatikas, telemehaanikas, fotograafias, kinos. Fotoelemendis tekib valguse toimel elektrivool või muudetakse valguse energia elektrienergiaks, mille abil jõutakse soovitud tulemuseni
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)Footonil on kindel impulss P= hf/c 7.Milles seisneb fotoefekti nähtus ? Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest valguse toimel 8. Fotoefekti võrrand ja selle selgitus Hf= A+ mv2 / 2 A- töö (Väljumistöö) hf- footoni energia m- elektroni mass v-kiirus 9. Punapiiri selgitus sageduse ja lainepikkuse põhjal . Valem. Fotoefektipunapiir see on sellisest lainepikkusest, millest pikemaid laineid ei ole suutelised ainest elektrone vabastama. 10. Bohri postulaadid.
UV-kiirgus (Päike) Röntgen kiirgus Gamma kiirgus Kõik need lained kujutavad endast el. Mag. Võnkumisi, st neis võngub elektrivälja tugevus E ja magneetiline induktsioon B. Kõik nad levivad valguse kiirusega, kuid omadused on väga erinevad. NT: Raadiolained levivad kõikjale v.a. metalli, valgust tunnetame silmaga, infrapunast kiirgust kehapinnaga, ülejäänusid aga mitte. 8. Mis on fotoefekt? – jagunemine, iseloomustus, näited Fotoefektiks nim. ainest elektronide väljalöömist valguse poolt. Seda nähtust saab seletada siis, kui vaadata valgust kui osakeste voogu. Seadused: Valguse poolt väljalöödud elektronide arv on võrdeline valguse intensiivsusega Fotoelektronide väljalennus kineetiline energia sõltub valgusallika sagedusest, mitte valusallika intensiivsusest (UV-kiirgusega parem fotoefekt) Jagunemine:
lainepikkusega valguslaineid antud aine neelab. Spekrianalüüsiks nimetatakse aine keemilise koostise kindlakstegemist selle kiirgus- või neeldumisspektri järgi. Valgus kui footonite voog M. Planck-i püstitatud teooria kohaselt valgus ei kiirgu aatomeist lainena, vaid energiaportsjonite, kvantide kaupa. Valguse kvanti hakati nimetama footoniks. E =h f Kus h on konstant ,h =6,6 x 10-34 J-s . Seda konstamti tuntakse Plancki konstandina. Fotoefekt Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest valguse toime. Fotoefektile andis seletuse A. Einstein, kes väitis, et valguskvant saab neelduda ainult tervikuna. See tähendab, kui elektron neelab footoni siis elektroni energia suureneb täpselt hf võrra. Fotoefektil kehtib seega valem hf =A+mv2 / 2 Fotovoolu tugevus oleneb valguse intensiivsusest ja on seda suurem, mida suurem on intensiivsus.
füüsika H.Hertz. Fotoefekti võib demonstreerida elektromeerti abil, kui sinna külge on kinnitatud tsinkplaat ja kui seda valgustada näiteks Hg-lambiga. Laadimata tsinkplaadi puhul ei teki mingit laengut. Kui aga valgustada negatiivsetlt laetud plaati, siis peaks elektromeeteri seier langema. See katse näitab ,et valguse toimel lahkuvad metallplaadi pinnalt negatiivse laenguga osakesed. Nende osakeste massi ja laengu mõõtmise tulemused näitasid ,et tegemist on elektroonidega. Fotoefektiks nimetatakse negatiivelt laetud elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. Valgus ei kiirgu aatomeist lainetena, vaid kvantide kaupa. Väljumistööks nimetatakse vähimat energiahulka, mis on vajalik elektroni ainest väljaviimiseks. Fotoefekti seaduspärasusi uuris esimesana põhjalikumalt vene füüsik A.Stoletov 1888-1890 aastatel. Kasutades kahe elektroodiga klaasballooni, milles oli vaakum, uuris Stoletov erineva intensiivsuse ja spektraalse koostisega valgusvoogude tulemusi.
34 osakese omadusi seob Plancki valem: E=h·f ,kus h=6,63·10 Js on Plancki konstant ja f c on valguse sagedus (1Hz). Siin võib kasutada ka valguse lainepikkust f , kus c=3·10 8 m s on valguse kiirus vaakumis. Valgusel on omadus ainest elektrone välja lüüa. Seda nähtust nimetatakse fotoefektiks. Fotoefektil on kaks seaduspärasust: 1) Ainest ajaühikus välja löödud elektronide arv on võrdeline valguse intensiivsusega. See tähendab, et intensiivsem valgus sisaldab rohkem valguse osakesi ehk valguskvante ehk footoneid ja iga kvant lööb ühe elektroni välja. 2) Välja löödud elektronide ehk fotoelektronide energia ei sõltu valguse intensiivsusest vaid on määratud valguse sagedusega. Seega suurema sagedusega valguskvandid on suurema energiaga ja suudavad ka
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, tuleks kindlasti ära mainida ka valguse rõhk, mis on võrdeline valguse intensiivsusega. See tähendab, et mida rohkem footoneid ajaühikus pinnale langeb, seda suurem on valguse rõhk. Suur hulk keemilisi reaktsioone toimub vaid valguskvantide osavõtul. Sellisid reaktsioone nimetatakse fotokeemilisteks. Fotokeemiline reaktsioon on keemiline reaktsioon, mis tekib
47. Mida näitab antud valem? E = hf ©anmet.ptg 2007 6 Füüsika 11. klassile __________________________________________________________________________ Footoni energia ja sageduse vaheline seos määratud seosega: f footoni sagedus (Hz) h Plancki konstant (h = 6,62 10 -34 Js) 48. Mida nimetatakse fotoefektiks? Fotoefekt on elektroni väljalöömine ainest valguse mõjul. Tulemusena tekib fotovool (elektrivool). Fotoefekti põhjus: valguse toime ainele, footonite poolt antav energia elektronidele (elektronid neelavad footoneid). 49. Mida nimetatakse väljumistööks? Väljumistöö on footonite poolt tehtav töö elektronide väljalöömisel aine pinnast (tähistatakse tähega A) 50. Mis on fotoefekti punapiir?
katsuda". Neidsamu nähtuseid saab kirjeldada ka väljadega, mida pole näha, kuid mis vahendavad osakeste vahel mõjuvaid jõude. Sellist omaduste kahesust nimetatakse dualismiks. Looduses vastab igale lainele osake ja iga osakesega kaasneb laine. Näiteks elektrone, mida me oleme joonistel harjunud nägema ümber aatomi tuuma tiirlevate pallikestena, saab kirjeldada ka lainete abil 7. Mis on fotoefekt. - Fotoefektiks nimetatakse nähtust, kus elektromagnetlaine kvandid (footonid) löövad elektrone ainest välja. Kui elektronid vabanevad aatomites, aga ei välju tahkest ainest gaasi või vaakumi, on tegu sisefotoefektiga. Fotoefekt tekib enamasti ultravioletse valguse toimel. Pikemalaineline kiirgus (näiteks punane valgus või soojuskiirgus) ei suuda elektrone ainest välja lüüa. Piiri, millest
45. Millega tegeleb kvantoptika? Kvantoptika kirjeldab valgust imepisikeste osakeste voona. 46. Mis on footon? Footon on kindlat energiat omav valgusosake. Nimetatakse ka valguskvandiks. 47. Mida näitab antud valem? E = hf Footoni energia ja sageduse vaheline seos määratud seosega: f footoni sagedus (Hz) h Plancki konstant (h = 6,62 10 -34 Js) 48. Mida nimetatakse fotoefektiks? Fotoefekt on elektroni väljalöömine ainest valguse mõjul. Tulemusena tekib fotovool (elektrivool). Fotoefekti põhjus: valguse toime ainele, footonite poolt antav energia elektronidele (elektronid neelavad footoneid). 49. Mida nimetatakse väljumistööks? Väljumistöö on footonite poolt tehtav töö elektronide väljalöömisel aine pinnast (tähistatakse tähega A) 50. Mis on fotoefekti punapiir?
45. Millega tegeleb kvantoptika? Kvantoptika kirjeldab valgust imepisikeste osakeste voona. 46. Mis on footon? Footon on kindlat energiat omav valgusosake. Nimetatakse ka valguskvandiks. 47. Mida näitab antud valem? E = hf Footoni energia ja sageduse vaheline seos määratud seosega: f footoni sagedus (Hz) h Plancki konstant (h = 6,62 10 -34 Js) 48. Mida nimetatakse fotoefektiks? Fotoefekt on elektroni väljalöömine ainest valguse mõjul. Tulemusena tekib fotovool (elektrivool). Fotoefekti põhjus: valguse toime ainele, footonite poolt antav energia elektronidele (elektronid neelavad footoneid). 49. Mida nimetatakse väljumistööks? Väljumistöö on footonite poolt tehtav töö elektronide väljalöömisel aine pinnast (tähistatakse tähega A) 50. Mis on fotoefekti punapiir?
Neeldumisspekter võib olla nii joon- kui ka pidevspekter. Külm gaas neelab sellise lainepikkusega valgust, mida ta kuumutatult kiirgab. Aine keemilise koostise kindlakstegemist selle kiirgus- või neeldumisspekteri järgi nim spektraalanalüüsiks. Lk 84. Valgust võib kirjeldada kui valguskvandide, footonite voogu. Footonite energia on määratud seosega E=h*f. Lk 90. Fotoefektiks nim elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. Fotovoolu tugevus oleneb valguse intensiivsusest ja on seda suurem, mida suurem on intensiivsus. Piirsagedust või lainepikkust, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga, nim fotoefekti punapiiriks. Lk 94. Fotoelementides põhjustab valgus elektrivoolu tekkimise või muundatakse valgusenergia elektrienergiaks.
h = E/f näitab, et valguse sagedusühiku kohta tulevat kvandi energiat ja see on h = 6,6.10-34J/s 4. Millise füüsika aluseks sai Plancki tööhüpotees footonitest? Kvantfüüsika. 5. Millise 20.sajandi alguse füüsika probleemi lahendas Max Planck, mille eest ta sai ka Nobeli preemia? Ta lahendas kehade soojuskiirguse teoreetilise kirjeldamise probleemi. Lahenda ülesanded 1-5 lk.81-82. Vastata küsimused 1 ja 2 lk 82 13. Fotoefekt. 13.1. Fotoefekti katsed 6. Mida nimetatakse fotoefektiks? Elektronide väljalöömist ainest (metallist, pooljuhist) valguse toimel. 7. Analüüsi elektroni välja löömist metallist valguse toimel, kui metall on + laenguga ja kui metall on laenguga. + laenguga metall tõmbab väljalöödud elektroni tagasi, -laenguga metalli puhul aga seda ei juhtu. 8. Joonista fotoefekti uurimisseadme skeem. Vt joonis 13.3 lk 84 9. Kes uuris selle skeemi abil esimesena fotoefekti seaduspärasusi juba 1888.a.? Vene füüsik A. Stoletov (1839-1896) 10
tema lainepikkus. 41. Footon, kuidas saab arvutada selle massi? Mille poolest erineb teistest osakestest? Kuna footoni seisumass on 0, siis liigub footon alati valguse kiirusega. Footonil on mass, mis on võrdne footoni poolt edasi kantava energiaga. Kui mingi keha neelab footoni, siis saab ta endale selle footoni energia ning selle võrra suureneb ka keha mass. 42. Fotoefekt. Footoni neelamist aatomi poolt nimetatakse ka fotoefektiks. Sellisel juhul footon annab energiat juurde aatomile. 43. Punapiir. Punapiir on lainepikkus, millest pikemad lained fotoefekti selles aines ei tekita.Punapiir on väikseima sagedusega valgus, mis võib tekitada fotoefekti ehk tõrjuda ainest välja elektroni. Valem: 44. Dispersioon, selle seaduspära. Dispersiooniks nimetatakse aine absoluutse murdumisnäitaja sõltuvust valguse sagedusest või lainepikkusest. Kõigil ainetel, mis on nähtavas valguses läbipaistvad, väheneb absoluutne
sin · Murdumisseadust väljendab valem: n10 = sin · Absoluutseks murdumisnäitajaks nim keskkonna murdumisnäitajat vaakumi suhtes. · Suhtelist murdumisnäitajat saab leida: n = v1/v2 · Valguse dispersiooniks nim aine absoluutse murdumisnäitaj sõltuvust valguse lainepikkusest. · Valguse spekter näitab, millistest koostisosadest liitvalgus koosneb. KVANTOPTIKA · Fotoefektiks nim elektronide välja löömist ainest valguse toimel. · Footoni energia on määralad, talle vastava laine sagedusega. 2 E= mc , milles E energia m mass c hetke kiirus · Fotoefekti punapiiriks nim piirsagedust või lainepikkust mille puhul footoni energia on võrdne elektronide väljumistööga. fp = A/h · Einsteini valem fotoefekti kohta: hf = A+ mv2/2 , milles h konstant Plancki
ELEKTROMAGNETLAINETUS Valguse dualistlik e. kahene iseloom tähendab, et valguse laine ja kvantteooriad ei ole vastandlikud, nad täiendavad teineteist. See, kas valgus on laine või osakeste voog oleneb, milliseid nähtusi vaadeldakse, inimene ei saa seda vahetult tajuda. Mida väiksem on osakeste energia, seda raskem on neid omavahel eristada. Suurema sagedusega elektromagnetkiirgus sarnaneb rohkem osakeste voole, väiksema kiirgusega sagedus aga lainele. Fotoefektiks nimetatakse negatiivelt laetud elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. Valgus ei kiirgu aatomeist lainetena, vaid kvantide kaupa. Valguskvant saab neelduda ainult tervikuna. Väljumistööks A nimetatakse vähimat energiahulka, mis on vajalik elektroni ainest väljaviimiseks. Sisefotoefekti puhul ei löö valgus elektrone välja, vaid vabastab nad oma aatomite küljest. Fotoefekti põhiseadused on, et valguse poolt välja löödud elektronide
Kumerläätskoondavad valgust Nõgusläätshajutavad valgust Laineoptika Lainete liitumine, mille tulemusena lained tugevdavad voi norgendavad uksteist, on interferents. Valge valgus on liitvalgus. Difraktsioon on lainete paindumine tokete taha. Polariseeritud valgus: elektri ja magnetvalja vonkumised toimuvad ainult uhes tasandis. Loomulik valgus on polariseerimata valgus, valguskiires on esindatud koikvoimalikud vonketa sandid. Fotoefektiks nimetatakse elektronide valjumist ainest valguse toimel. Fotoefekt on seletatav valguse kvantiseloomuga: valgus on osakeste ehk valguskvantide voog. Valguskvanti nimetatakse footoniks. Aatomi ja tuumafuusika Aatomi planetaarmudel: keskel on massiivne tuum, selle umber tiirlevad ringikujulistel orbiitidel elektronid Bohri aatomimudel elektronid ei tiirle umber tuuma erinevatel orbiitidel, elektronidel on aatomis erinevad energiatasemed. Kaasaegne aatomimudel
teise keskkonna suhteline murdumisnäitaja esimese keskkonna suhtes, n(2) teise keskkonna absoluutne murdumisnäitaja, n(1) esimese keskkonna absoluutne murdumisnäitaja, c valguse kiirus vaakumis, v valguse kiirus aines, peegeldumisnurk Kvantoptika Footon Footon on elektromagnetkiirguse väikseim osake. Footonit nimetatakse teinekord valguskvandiks. Fotoefekt Nähtust, kus elektromagnetkiirguse toimel väljub ainest elektrone, nimetatakse fotoefektiks. Einsteini valem fotoefekti kohta hf=A(välj)+W(k), kus A(välj) on elektroni väljumistöö metalli pinnale. kvandi energia, A elektroni väljumistöö, m elektroni mass, v elektroni kiirus, h Plancki konstant, f kvandi sagedus, c valguskvandi levimise kiirus vaakumis Aine struktuur Aatomifüüsika Bohri aatomimudel- Lähtudes Plancki ideest ja fotoefekti teooriast lõi Niels Bohr uue teooria aatomite ehituse seletamiseks. Oma kujutlused esitas ta postulaatidena.
vastab kindel lainepikkus. Pidev kiirgus- ja neeldumisspekter tahked ja vedelad kehad ; Joonspekter gaasiline olek. Footon on kvantide nimetus valguse korral (valguskvant). Tal pole seisumassi, saab eksisteerida ainult liikudes Footoni energia ja sageduse vaheline seos: footoni energia on määratud vastava valguslaine sagedusega f. Valem: E =hf (h=6,310 Js Plancki konstant) ; c=f Footoni mass: m=hf/c²=h/c Footoni impulss: p=mc=hf/c=h/ Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljumist ainest valguse toimel. Footoni neelamine elektroni poolt, mille tulemusena elektroni energia suureneb sedavõrd, et ta suudab eemalduda positiivsete ioonide tõmbejõudude piirkonnast. Tehtud tööd nimetatakse väljumistööks. Elektronide arv suureneb valguse intensiivsuse suurenedes, kuna sellega kaasneb ajaühikus aine pinnaühikule langenud footonite arvu suurenemine.
630-600 nm (oranz) 600-570 nm (kollane) 570-520 nm (roheline) 520-470 nm (helesinine) 470-420 nm (sinine) 420-280 nm (violetne) 143. Kvandi energi valem (Plancki valem). E=hf (f on sagedus, h on Plancki konstant) 144. Mis on kiirgusvoog, neelamisvoog? Soojuskiirguse iseloomustuseks on ühes sekundis ühe ruutmeetri pinna kiiratud energiavoog ehk kiirgamisvõime, kui pinnaühikule langeb energiavoog, siis osa sellest neeldub aines (neeldumisvõime) 145. Milles seisneb fotoefekti nähtus? Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. Kui elektronid väljuvad ainest (metallist) räägitakse välisfotoefektist, kui valguse mõjul muutub elektroni energeetiline olek muutub aine (pooljuhi) elektrijuhtivus, siis tegemist on sisefotoefektiga.
Kui kvandi energia jääb alla punapiiri, siis pole kvandil niipalju energiat, et elektroni välja lüüa. Valgusel on dualistilik iseloom. Arvestades kvandi energia valemit: E = h , On selge, miks kvantefektid ilmnevad ainult lühilainelise kiirguse korral. Väikeste sageduste väärtuste puhul on ülekantav energia praktiliselt lõpmata väike, ja energia muutusi võib lugeda pidevateks. Fotoefektiks nimetatakse elektronide välja löömist ainest valguse mõjul. Spektri UV osa tekitab fotoefekti. Kui panna klaas ette, siis ei tekita ka suureamplituudiga UV kiirgus fotoefekti klaas neelab UV kiirgust. Valgus lööb plaadi pinnast välja elektrone ja kui plaat on laetud negatiivselt, tõukuvad elektronid plaadist eemale ning elektroskoop tühjeneb. Plaadi positiivse laengu korral tõmmatakse valguse poolt välja löödud elektrone plaadi poole ja nad langevad plaadile tagasi.
Mitmete nähtuste seas, mille juures ilmneb valguse toime ainele , võib kahtlemate oluliseks pidada fotoelektrilist efekti ehk lühendatult fotoefekti.( kreeka keelest foto - algtähenduses valgus) 1887. a. pani H. Hertz tähele, et sädemiku kuulikeste (elektrofoori, elektrimasina) kiiritamisel ultraviolettkiirtega hõlbustub sädemete tekkimist nende vahel . Nähtust, kus elektronid ainest välja ,, rebitakse " nimetatakse väliseks fotoefektiks. Joonisel on välise fotoefekti seadme põhimõtteline skeem. Alalisvooluallika positiivse poolusega on ühendatud metallvõre V. Vooluallika negatiivse poolusega on ühendatud metallplaat P. Võre ja plaat on asetatud rööbiti teineteise lähestikku. Skeemis on tundlik elektriline mõõteriist galvanomeeter, mis töötab ampermeetrina ja teeb kindlaks voolu olemasolu. Plaati valgustati. (Kasutati ultravioletkiirgust). Sellel aja mõõteriist näitas voolu olemasolu. Toimus fotoefekt
neeldumistegur (neeldumiskoefitsient). Aine neeldumistegur näitab naturaallogaritmilises skaalas, kui mitu korda väheneb valguse intensiivsus selle aine ühikulise paksusega kihi läbimisel. Aine neeldumistegur on 1 cm -1, kui selle aine 1 cm paksuse kihi läbimisel väheneb valguse intensiivsus arv e (2,73) korda. Aine värvuse määrab aine neeldumisspekter. Selle valguse värvus, mida aine ei neela vaid peegeldab, hajutab või laseb läbi, ongi antud aine värvus. Fotoefektiks nimetatakse vabade laengukandjate tekkimist valguse toimel. Fotoefekt esineb vaid juhul, kui valguse footoni (kvandi) energia h f on piisavalt suur laengukandja vabastamiseks. Välisfotoefekti korral lööb valgus metalli pinnast välja elektrone. Välisfotoefekti kirjeldab Einsteini valem h f = Av + mv2/2 , mille kohaselt footoni energia h f läheb elektroni väljumistöö (Av) tegemiseks ja elektronile kineetilise energia (mv2/2) andmiseks.
selle aine ühikulise paksusega kihi läbimisel. Aine neeldumistegur on 1 cm -1, kui selle aine 1 cm paksuse kihi läbimisel väheneb valguse intensiivsus arv e (2,7183) korda. 23 Aine värvuse määrab aine neeldumisspekter. Selle valguse värvus, mida aine ei neela vaid peegeldab, hajutab või laseb läbi, ongi antud aine värvus. Fotoefektiks nimetatakse vabade laengukandjate tekkimist valguse toimel. Fotoefekt esineb vaid juhul, kui valguse footoni (kvandi) energia h f on piisavalt suur laengukandja vabastamiseks. Välisfotoefekti korral lööb valgus metalli pinnast välja elektrone. Välisfotoefekti kirjeldab Einsteini valem h f = Av + mv2/2 , mille kohaselt footoni energia h f läheb elektroni väljumistöö (Av) tegemiseks ja elektronile kineetilise energia (mv2/2) andmiseks.
Aine neeldumistegur näitab naturaallogaritmilises skaalas, kui mitu korda väheneb valguse intensiivsus selle aine ühikulise paksusega kihi läbimisel. Aine neeldumistegur on 1 cm -1, kui selle aine 1 cm paksuse kihi läbimisel väheneb valguse intensiivsus arv e (2,7183) korda. Aine värvuse määrab aine neeldumisspekter. Selle valguse värvus, mida aine ei neela vaid peegeldab, hajutab või laseb läbi, ongi antud aine värvus. Fotoefektiks nimetatakse vabade laengukandjate tekkimist valguse toimel. Fotoefekt esineb vaid juhul, kui valguse footoni (kvandi) energia h f on piisavalt suur laengukandja vabastamiseks. Välisfotoefekti korral lööb valgus metalli pinnast välja elektrone. Välisfotoefekti kirjeldab Einsteini valem h f = Av + mv2/2 , mille kohaselt footoni energia h f läheb elektroni väljumistöö (Av) tegemiseks ja elektronile kineetilise energia (mv2/2) andmiseks.
annaabi.ee 
