suurem, sest siis jagub footoni energiast elektroni vabastamiseks ja ainest eemale kandmiseks, punapiiri sagedus on suurus, millest väiksema sagedusega valgus ei tekita fotoefekti, fp=; 9) päikesepatarei koosneb tervest hulgast üksikuist fotoelementidest, mis on omavahel elektriliselt ühendatud suurteks patareideks, seal kasutatakse fotoelemente, mis koosnevad kahest eri tüüpi juhtivusega pooljuhist, fotoelemendi valgustamisel tekivad vabad laengukandjad liiguvad läbi pooljuhte lahutava tõkkekihi ja fotoelemendi pooled laaduvad erinimeliselt ning fotoelement muutub elektrienergiaallikaks; 10) footoni enrgia määratud talle vastava laine sagedusega, mis erinevalt teistest osakestest ning footonil puudub seisumassi - ta ei saa ekssiteerida paigalolekus, footoni impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutisega p=m*c; E=hf, hf=A+ (v=), fp=, f= , hf>A, E=mc2, N=, c= , 1elektronvolt=1,6x10-19J.
Kolorimeeter lülitatakse vooluvõrku, vajutatakse klahvile ja lastakse 15 minuti jooksul soojeneda. Seadme nullseisu kontrollimiseks tõstetakse mõõteboksi kaas üles ja vajutatakse klahvile 0. Kolorimeetri tablool ilmub vilkuvast komast vasakul sümbol 0 , vilkuvast komast paremal aga nullnivoo väärtus, mis võib asetseda 0,001 ja 1,000 vahel. Vajaduse korral reguleeritakse nullseisule vastavat lugemit pöörates kruvikeerajaga potentsiomeetreid (kummagi fotoelemendi tarvis eraldi), mis paiknevad avades kolorimeetri paremal küljel. Nullseisu kontrollitakse enne igat uut mõõtmistsüklit. Mõõtboksis on kaks kohta küvettide tarvis. Tagumisse küvetti valatakse lahusti, eespoolsesse uuritav lahus. Küvetttide nihutamiseks valguskiire teele on kolorimeetri esiküljel hoob. Hoova asendis 1 on kiire teel küvett lahustiga, asendis 2 aga küvett uuritava lahusega. Valgusfiltri ja fotoelemendi valik toimub kolorimeetri esiküljel asetsevate lülitusnuppude
Päikeseenergia Jaanika Sunni, Andra Vebus Päikeseenergia Taastuv Alternatiivne energia Eelised Taastuv ja lõputu Kättesaadav kõikjal Kättesaamiseks ei pea reostama Päikeseenergia hind ei kõigu Kasutamine ei reosta Puudused Päikesepaneeli maksumus Halb ilm mõjutab energiat Öösel pole elektrit Kasutamine Eestist Eesti ja Saksamaa päikesepaneelide tootlikus on aastas ligikaudu sama Märt kuni oktoober 90% eesti kogutoodangust. Keskonnaprobleemid Fotoelemendi kasutamisel tekivad kasvuhoone gaasid ja selle tootmiseks kasutatakse keskkonnale ohtlikke metalle Faktid päikeseenergia kohta Maa pinnale jõuab ühe aastaga kaks korda rohkem kiirgust kui meie saaksime kõigist oma taastumatute energia allikatest. Kallid päikesepaneelid Kaks tootmisviisi Kui minna üle ainult päikeseenergiale, siis õhu saaste väheneb 90% võrra. Päikesepaneele kasutatakse ainult rikastes riikides Päikeseenergia jaamad puuduvad eestis, aga kasutatakse eramajades.
Malusi seaduse katseline Optiline pink,2 polaroidi, fotoelement , kontrollimine. mikroampermeeter , valgusallikas diafragmaga Skeem O P A F Töö käik 1. Asetage valgusallikas , polaroidid ja fotoelement optilisele pingile 2. lülitage lap sisse ja kontrollige ,kas valgus langeb polaroidide ja fotoelemendi keskkohta. Kui ei ,siis saavutage see detailide kõrguse ja valguskiirte suuna muutmisega. 3. reguleerige polaroidide polarisatsioonitasandid teineteisega paralleelseks. Suurendage valgusallika ees oleva diafragma valgustatust seni,kuni mikroampermeetri näit enam ei suurene. 4. mõõtke fotovoolu tugevus polarisaatori ja analüsaatori tasandite vahelise nurga erinevate väärtuste puhul. Selleks pöörake analüsaatorit 0 kuni 180 ni ,mõõtes
impulssi mv seob valem ^=h/mv. Kuna elaktronil on lainelised omadused, sellest ongi tingitud kindlad energiatasemed aatomis ehk aatomi kindlad statsionaarsed olekud. Aatomiorbitaal: ruumiosa, mille täidab elektronipilv. Spektroskoop: spektraalaparaat, milles on spektri vaatlemiseks ja registreerimise seadiseks pikksilm. Spektrograaf: spektraalaparaat, milles spekter jäädvustatakse fotoaparaadile või filmile. Spektromeeter: spektraalaparaat, milles kiirgus muundatakse fotoelemendi või termopaari abil muutuva tugevusega elektrivooluks, mis võimaldab spektri registreerimisel tugineda elektroautomaatika saavutustele. Pidevspekter: spekter, kus üks värvus läheb sujuvalt teiseks-elektromagnetkiirguse sagedus muutub pidevalt. Joonspekter: spekter, milles esinevad kas üksikud värvilised jooned tumedal taustal või üksikud tumedad jooned pidevspektri taustal. Spektrianalüüs: aine keemilise koostise määramine selle joonspektrite alusel
pidevspektri taustal Kiirgusspekter-spekter, mille tekitavad kuumutatud kehad ja ergastatud aatomid või molekulid. Neeldumisspekter-spkter, mis tekib kui pidevat kiirgusspektrit tekitav valgus levib läbi mingi gaasi või auru. Spektroskoop-spektraalaparaat, milles spektri vaatlemise ja registreerimise seadiseks on pikksilm Spektrosgraaf-spektriaparaat, milles spekter jäädvustatakse fotoplaadile või filmile. Spektromeeter-spektriaalaparaat, milles kiirgus muundatalse fotoelemendi või termopaari abi muutuva tugevusega elektrivooluks, mis võimaldab spektri registreerimisel tugineda elektomagnetkiirguse sagedus muutub pidevalt. Spektrianalüüs-aine keemiline koostise määramine selle joonspektrite alusel.
elektromagnetilise kiirguse sagedus muutub pidevalt Joonspekter spekter, kus üksikud värvilised jooned on tumedal taustal (kiirgusspekter) või üksikud tumedad jooned on pideva spektri taustal (neeldumisspekter) Spektroskoop aparaat, mis koosneb skaalaga varustatud pikksilmast ja millega vaadeldakse spektrit Spektrograaf aparaat, kus spektrid jäädvustatakse fotoplaadile või filmile Spektromeeter aparaat, kus kiirgus muundatakse fotoelemendi või termopaari abil muutuva tugevusega elektrivooluks Spektraalanalüüs - aine keemilise koostise kindlakstegemine kiirgus- või neeldumisspektrite abil Orbitaalkvantarv (l) selle poolest erinevad orbitaallained Magnetkvantarv (m) määrab orbitaalse seisulaine sümmeetriatelje asendi ruumis antud lainetüübi jaoks Spinnkvantarv (s) iseloomustab elektroni kohapeal pöörlemist (väärtused murdarvulised)
anumaga, kus on kapillaari teine ots. Rõhkude vahe tõttu voolab osa proovist kapillaari. Et mitte põhjustada tsooni laienemist on proovi sisestamise aeg lühike, kuni 10 sekundit. Elektrokineetiline meetod- proov sisestatakse elektroosmoositeel, proovi anumale rakendatakse 5-10 sekundit kõrgepinget. Ei sobi väiksema liikuvusega molekulide jaoks. Detektorid: UV-detektor- kapillaar asetatakse läbi detektori raku nii, et polüamiidist puhastatud osa satuks UV-kiirguse ja fotoelemendi vahele. Tänu erinevate ainete erinevale neelduvusele on võimalik neid detekteerida. Fluoresentsdetektor- detekteeritakse aineid, mis fluoretseeruvad. Kui aine ei fluoretseeru lisatakse talle fluoretseeruvat märgist. Massispektromeetriline detekor- mõõdetakse analüüsitava aine massi- laengu suhet. 6 Koduktomeetriline detektor- mõõdetakse eluendi elektrijuhtivust.
Edasi tekib algajal sageli raskusi, sest tabelites tavaliselt rohelisena märgitud joont 491,6 nm peetakse siniseks ja sinisena märgitud joont 435,8 nm violetseks. Seejuures jäävad tõelised violetsed jooned 407,8 ja 404,7 nm märkamata. Spektraaljoonte tabelites märgitakse joonte juurde suhteline intensiivsus. Neid suhtelisi intensiivsusi ei tohi liialt usaldada, sest intensiivsus sõltub tugevasti lambi tööreziimist ja spektri registreerimise viisist (näiteks silma ja fotoelemendi spektraalne tundlikkus ei lange kokku). Kaliibrimis- ehk dispersioonikõvera koostamisel tuleb lähtuda asjaolust, et see kõver on alati sujuv ja kõverus ühemärgiline. See asjaolu võimaldabki ära tunda kõik elavhõbeda spektri jooned. Kaliibrimise õigsuse tunnuseks ongi kõvera sujuvus ja kõigi punktide paiknemine kõveral. Põhimõtteline dispersioonkõvera kuju on toodud joonisel Kasutatud kirjandus Raamatud: · Voolaid, Enn
300 000km/s = 3.108 m/s on valguse kiirus vaakuumis, f valguse sagedus ja A elektroni väljumistöö ainest. Kirjuta vihikusse näidisülesanne lk 86 ja lahenda ülesanded 1-9 lk 87-88 ja vasta paragrahvi lõpus toodud küsimustele R 05.05.2006 Fotoefekti rakendused 14.1 Fotoelement ja fotokordisti 1. Mis juhtub fotoelemendis pealelangeva valgusega? Valguse toimel tekib elektrivool ehk valguse energia muundatakse elektrienergiaks. 2. Joonista fotoelemendi skeem. Selgita töö põhimõtet. Fotoelement on õhutühi kolb, mille sisemine pind on osaliselt kaetud metallikihiga, mille väljumistöö on väike. See on katoodiks. Kolvi keskel on traatsilmus--anood, kuhu siirduvad katoodilt väljalöödud elektronid, mis loovad fotovoolu. Mida tugevam vool, seda intensiivsem valgus langes. 3. Fotoelektronkordisti skeem. Selgita töö põhimõtet. Nõrga valguse mõõtmiseks juhitakse katoodist väljalöödud elektronid
Kolorimeetri tööpõhimõte: valgusallikaks on hõõglamp või deuteeriumlamp (1). Valgus langeb prismale või difraktsioonivõrele (või läbib valgusfiltrit) (2), mille tulemusena valgus muudetakse monokromaatseks. Monokromaatne valgus langeb lahusele (3), edasi mõõdetakse uuritava lahuse optiline tihedus (D) ehk absorbtsioon (A). Standardlahuse ja uuritava lahuse absorbtsioonide võrdlemisel on võimalik uuritava aine kontsentratsiooni määrata. A muundatakse fotoelemendi (4) abil elektrivooluks, mis registreeritakse (5). Voolutugevuse vähenemine näitab lahuse suuremat neeldumist ehk intensiivsemat värvi. Voolutugevuse muutus viiakse üle neeldumisühikuteks ehk absorbtsiooni ühikuteks. Mõõtes tundmatu kontsentratsiooniga lahuse optilise tiheduse ja teades aine ... väärtust, on Lambert-Beer'i seadust kasutades võimalik välja arvutada lahuse kontsentratsioon. Neeldumist mõõdetakse võimaluse korral lainepikkusel, mis
Kolorimeetri tööpõhimõte: valgusallikaks on hõõglamp või deuteeriumlamp (1). Valgus langeb prismale või difraktsioonivõrele (või läbib valgusfiltrit) (2), mille tulemusena valgus muudetakse monokromaatseks. Monokromaatne valgus langeb lahusele (3), edasi mõõdetakse uuritava lahuse optiline tihedus (D) ehk absorbtsioon (A). Standardlahuse ja uuritava lahuse absorbtsioonide võrdlemisel on võimalik uuritava aine kontsentratsiooni määrata. A muundatakse fotoelemendi (4) abil elektrivooluks, mis registreeritakse (5). Voolutugevuse vähenemine näitab lahuse suuremat neeldumist ehk intensiivsemat värvi. Voolutugevuse muutus viiakse üle neeldumisühikuteks ehk absorbtsiooni ühikuteks. Mõõtes tundmatu kontsentratsiooniga lahuse optilise tiheduse ja teades aine ... väärtust, on Lambert-Beer'i seadust kasutades võimalik välja arvutada lahuse kontsentratsioon. Neeldumist mõõdetakse võimaluse korral lainepikkusel, mis
Fotoelektrilise efekti avastas 1887. aastal Hinrich Rudolf Hertz. Efekti olemust selgitas Albert Einstein kvantfüüsika põhimõttel 1905. aastal. Selle töö eest omistati talle Nobeli füüsikapreemia 1921. aastal. 1876. aastal avastasid William Grylls ja Richard Evans Day, et seleeni abil on võimalik toota elektrit. 1883. aastal pani Ameerka leiutaja Carles Fritts esimesena kokku seleenil põhineva päikesepatarei. 1954. aastal Daryl Chapin jt arendasid Belli laboris ränist fotoelemendi (PV), loodi Ameerika Ühendriikide fotoelektri teooria. Tulemuseks esimene päikesepaneel, mis oli võimalik konventeerima päikeseenergiat elektriks nii, et seda saaks kasutada tegelikuks elektritootmiseks. Bell Telephone Labora suutis toota ränist päikesepaneeli, mille efektiivsus oli 6 protsenti. 1955. aastal alustas Western Electric päikeseelementidega (patareidega) varustatud seadmete jaemüüki. Esimesed tooted olid arvemasinad ja perfokaartide dekodeerijad.
III sektoris on vastupinge ja vool ja käitubki nagu ehtne fotodiood. 1.16. Päikeseelement Skeemi lülitada vastupingel fotoelemendireziimis(vt ülemine joonis), siis diood muutub ise energia allikaks, välist energiat ei ole. Vool vastuvool ja päripinge valguse arvel s.o. emj. allikas! Kõigi emj allikate vool ja pinge allika sees on vastuolus emj tekitab mitteelektriline energia fotoelemendi puhul valgus, aku ja patareis keemia, elektrijaamas mehaaniline energia. fotoelemendireziim 1.17. Fototransistor, fototüristor Fototransistor Bipolaartransistor, mille baasialassetungib välisvalgus
Fotoelement on pooljuhtseadis, mis muundab valgusenergia elektrienergiaks. Ventiilfotoelementides kasutatakse kõige sagedamini räni. Kui kahe õhukese p- ja n-pooljuhikihi vahel moodustuva p-n-siirdesse satuvad footonid, siis põhjustavad need erimärgiliste laengute eraldumist ja laengukandjate (elektronide ja aukude) liikumist vastaselektroodidele. Selle tulemusel tekib elektromotoorjõud (vooluta olekus ca 0,6 V) ja kui väline vooluahel on suletud, siis elektrivool. Normaaltalitlusel on fotoelemendi pinge ca 0,5 V. Kiirguse soovimatu peegeldumise vältimiseks on fotoelement kaetud peegeldusvastase kihiga. Sobiva voolu saamiseks ühendatakse fotoelemendid jada- ja rööpühenduse kombineerimise teel mooduliteks, need aga omakorda patareideks. Fotoelementide mooduleid valmistatakse võimsusega mõnest millivatist kuni mõnesaja vatini. Tööstuslikult toodetud fotoelementide kasutegur on 14 17%. Fotoelemente kasutatakse taskuarvutite toiteks, signalisatsioonisüsteemide toiteallikatena
elektrienergiaks. Ventiilfotoelementides kasutatakse kõige sagedamini räni. Kui kahe õhukese p- ja n-pooljuhikihi vahel moodustuva p-n-siirdesse satuvad footonid, siis põhjustavad need erimärgiliste laengute eraldumist ja laengukandjate (elektronide ja aukude) liikumist vastaselektroodidele. Selle tulemusel tekib elektromotoorjõud (vooluta olekus ca 0,6 V) ja kui väline vooluahel on suletud, siis elektrivool. Normaaltalitlusel on fotoelemendi pinge ca 0,5 V. Kiirguse soovimatu peegeldumise vältimiseks on fotoelement kaetud peegeldusvastase kihiga. Sobiva voolu saamiseks ühendatakse fotoelemendid jada- ja rööpühenduse kombineerimise teel mooduliteks, need aga omakorda patareideks. Fotoelementide mooduleid valmistatakse võimsusega mõnest millivatist kuni mõnesaja vatini. Tööstuslikult toodetud fotoelementide kasutegur on 14...17%.
Eksperimentaalselt mõõdetakse lahuse optilist tihedust 3. Missugustest osadest koosneb spektrofotomeeter? Valgusallikaks on hõõglamp (volframlamp, nähtavas piirkonnas) või deuteeriumilamp (UVpiirkonnas). Valgus langeb prismale või difraktsioonivõrele, mille tulemusena valgus muudetakse monokromaatseks. Monokromaatne valgus langeb küvetile, milles on lahus, edasi mõõdetakse uuritava lahuse optiline tihedus (D) (absorptsioon (A)). Absorptsioon muudetakse fotoelemendi abil elektrivooluks, mis registreeritakse. 4. Mis on valguse läbilaskvus ja kuidas on see seotud optilise tihedusega? Lahuse läbinud valguse intensiivsuse ja lahuse langeva valguse intensiivsuse suhet nimetatakse läbilaskvuks. 5. Mis keemiline ühend on kriit ja mis toimub selle reaktsioonil HCl-ga? Kriit on kaltsiumkarbonaat ja selle reaktsioonil vesinikkloriidhapega eraldub süsihapegaas ja vesi. CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O
kihi paksus selline, et mõõdetav opt.tihedus jääks piiridesse 0,2-0,9 ühikut. Lahusti enese opt.tihedus ei tohiks ületada 0,2 ühikut. Tavaliselt aine konts on 0,01-0,001%. Kalibratsioonigraafik. y=mx+b m tangens sirge tõusunurgast e. sirge tõus b sirge lõikepunkt y-teljega selle abil saab leida kontsentratsoooni sõltuvalt optilisest tihedusest. ÜLESANDED 1.Milline oli proovi optiline tihedus, kui võrdluslahusega küveti korral oli fotoelemendi pinge oli 4,5V ja prooviküveti korral 2,3V? D=log 4,5/2,3=0,291 Kasutatakse logaritmi, et suurt numbrite diapasooni võimalikult kompaktseks muuta. 2. Milline on aine protsentuaalne sisaldus, kui 230 nm juures 1% küvetis ja aine erineeldumisnäitaja on 480 (samadel tingimustel). Optiline tihedus on 0,700. Milline on aine kontsentratsioon? c = 0,700/480 = 0,001458% c = D/xb 3. Aine kontsentratsioon 0,001%, lainepikkusel 360 nm on optiline tihedus 0,480. Mis on selle aine
abistajaga ratastoolikasutajaile. Klosetipoti mõlemast küljest kasutatava kabiini minimaalsed sisemõõdud on 2200 × 2500 mm. Kabiini dimensioneerimisel tuleb arvestada ratastooli pöörderaadiusega 1400 mm. Invatualettruumidesse planeeritakse sissepääs vahetult koridorist, kogunemissaalist või teisest sarnasest ruumist. Klosetipoti kõrgus põrandast prill-laua pealispinnani peab olema 500520 mm. Loputusvee tõmbamise seade peab toimima fotoelemendi abil või vähesel käte jõul (ka nn pikk kang). Loputusvett peab saama tõmmata kas labakäega või käsivarrega nii, et klosetipoti kasutaja ei pea selleks asendit muutma. Klosetipotil olles peab saama kasutada painduva varrega termostaatilist käsidussi. Klosetipoti kasutamist hõlbustavad käsitoed peavad olema mõlemal pool klosetipotti 600 mm vahega, (üles)tõstetavad ja reguleeritavad, arvutatud koormisele 1 kN, kõrgus käsitoe peale 800 mm, ühe toe küljes paberirullihoidja
seal voolukandjate - elektronide ja aukude paare. Tekkinud laengukandjate paarid sattuvad tõkkekihis seal mõjuva elektrivälja toime alla ja selle mõjul liiguvad augud pooljuhi P-ossa ja elektronid N-ossa. Fotodioodi skemaatiline konstruktsioon on joonisel 2.4. JOONIS 2.4. Nimetatud laengukandjate liikumise tulemusena tekkib fotodioodi klemmidel valgustustugevusest sõltuv elektromotoorjõud. See on fotodioodi generaatori ehk fotoelemendi reziim, mida kasutatakse fotoelementides ja päikesepatareides. Automaatikas kasutatakse fotodioodi generaatorireziimi harva, kuna tal on suur inerts. 13 Kui pingestada fotodiood vastupingega, tekib fotodioodi reziim, kus dioodi vastuvool hakkab sõltuma valgustusest. Selles reziimis on inerts väga väike ja fotodioodi saab kasutada väga kiirete