1. teema aatomifüüsika, aatomimudelid Aatomifüüsika käsitleb keemiliste elementide algosakestes - aatomites toimuvaid protsesse. Aatomifüüsika kitsamas mõttes tegeleb aatomite elektronkatete uurimisega; aatomituumas toimuvaid protsesse uurib tuumafüüsika. 1. J. J. Thomson 1903. a. - esimese aatomimudel. Thomsoni aatomimudel kujutas endast sfäärilise sümmeetriaga homogeenset positiivset laengut, mille väljas liigub elektron. 2. Rutherfordi planetaarne aatomimudel 1911.a. Elektronid tiirlevad tuuma ümber, meenutab Päikesesüsteemi ehitust. Oli õige mittekiirgava aatomi suhtes. 3. Bohri aatomimudel 1913.a. Seotud Bohri postulaatitega. Selgitavad, millal aatom kiirgab, millal neelab valguskvante. Rutherfordi katse skeem A - osakeste allikas; K - märklaud (kuldleht); S - stsintsilloskoop (mikroskoop, mille ette on pandud tsinksulfiidiga kaetud ekraan).
kaasaegse aatomimudeli kujunemine Joseph John Thomson avastas 1897. aastal katoodkiiri uurides elektroni. v=E:B v= osakeste kiirus, E= elektri tugevus ja B=magnetvälja tugevus. Kõik meie teadmised aatomitest on kaudsed ja täienevad iga uue katsega. Pilt tundmatust luuakse juba tuntu najal. Mudel on lähend tegelikkusele. Rutherfordi aatomimudel Aatomi keskel on väga väike positiivset laetud tuum läbimõõduga umbes 10 astmel -13 cm, millesse on koondunud peaaegu kogu aatomi mass ja mille ümber tiirlevad elektronid moodustavad nii öelda elektronkatte. Aatom koosneb tuumast ja elektronkattest. Bohri kvanditud aatomimudel 1913. a. esitas Niels Bohr uue, kvanditud aatomimudeli. 1. Elektron liigub aatomis ainult teatud kindlatel, lubatud orbiitidel. Lubatud orbiitidel liikudes elektron ei kiirga. 2
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
............................71 10.1. Harmooniline laine ja selle omadused..............................................................71 10.2. Harmooniliste lainete liigid...............................................................................74 11. Kvantmehaanika...................................................................................................... 89 11.1. Valguse kiirgumine ja neeldumine (Bohri mudel)............................................92 11.2. Aatomimudel.....................................................................................................95 11.3. Tuumamudel..................................................................................................... 96 11.4. Tuumareaktsioonid........................................................................................... 97 11.5. Elementaarosakesed..........................................................................................97 11.6. Kiirgused..........
Kiirguse energiat uutitakse termopaari abil. Selleks, et uurida infrapunast osa ei tohi prismat ja läätse valmistada mitte tavalisest klaasist vaid kivisoolast (haliit) ehk NaCl. Minnes üle lühema lainepikkus poole, hakkab energia spektris vähenema. Seda mööda kuidas lainepikkus lüheneb, kasvab aga kiirguse keemiline toime (joonis2). See tähendab- kiirguse toimel intensiivistuvad paljud keemilised reaktsioonid. Spektraalaparaadid- puhtamad ja teravamad spektrid saadakse spektroskoopide abil. Toru A, kollimaator, on kitsas pilu, kuhu on paigutatud lääts. Pilu on paigutatud läätse fokaaltasandisse, mistõttu läätsest väljuvad paralleelsed kiired, mis prismale langedes lagunevad värvilisteks kiirte kimpudeks spektriks. Eri värvid kalduvad erinevalt ning teine lääts koondab oma fokaaltasandis kiired ühte punkti, kus tekib pilu värviline kujutis ehk spekter, mis projekteeritakse ekraanile. Kui
Bohr Rutherfordi planetaarse aatomimudeli suurim viga on see, et ta on õige üksnes mittekiirgava aatomi korral 1913. a. muutisTaani füüsik Niels Bohr selle vastuolu seaduseks, sõnastades oma esimese postulaadi: Elektronid võivad aatomis liikuda ainult kindlatel statsionaarsetel orbiitidel. Sellisel orbiidil liikudes elektron ei kiirga. -> Selleks, et aatom kiirgaks, peab elektron orbiiti vahetama (2.postulaat): Üleminekul ühest statsionaarsest olekust teise aatom kiirgab või neelab energiakvandi. 3. postulaat: Aatomi statsionaarsetele olekutele vastab elektroni tiirlemine teatud kindlatel orbiitidel Kaasaegne aatomimudel Tuuma ümber liikuvad elektronid moodustavad elektronpilved, mille erinevates osades on elektroni leiutõenäosus erinev Elektronpilve piire, järelikult ka aatomi mõõtmeid, ei ole võimalik täpselt määrata Mitmeelektronkihiliste aatomite elektronkate on kihiline
n ( T) a ( T) , millest a(T) on kiirgusallika koguneelamisvõime; n(T) on kehas neeldunud ( T) lainetuse kogukiirgusvoog; (T) on kehale väljastpoolt langev elektromagnetlainetuse kogukiirgusvoog. Must keha on matemaatiline abstraktsioon kehast, mis on must; tegelikkuses on kõik mustad kehad ,,hallid". Absoluutselt mustaks kehaks nimetatakse keha, mis neelab valikuta kogu kiirguse, mis talle väljastpoolt langeb. Footon on elektromagnetvälja kvant. See ei oma elektrilaengut ega seisumassi. Footon ehk "valguskvant" on aine (keskkonna) poolt kiiratav või neelatav minimaalne energiakogus, mis on võrdeline kiiratava valguslaine sagedusega. kvant (lad. quantum - ports, kogus) 20. Aatomifüüsika Põhimõisted: pidev spekter, joonspekter, spektraalterm, planetaarmudel, Bohr'i mudel, energianivood. Kvant-teooriast: osakese lainepikkus, määramatuse relatsioon, kvantarvud, Pauli keeld. Spekter optikas on kiirgusvõime sõltuvus sagedusest.
n ( T) a ( T) , millest a(T) on kiirgusallika koguneelamisvõime; n(T) on kehas neeldunud ( T) lainetuse kogukiirgusvoog; (T) on kehale väljastpoolt langev elektromagnetlainetuse kogukiirgusvoog. Must keha on matemaatiline abstraktsioon kehast, mis on must; tegelikkuses on kõik mustad kehad ,,hallid". Absoluutselt mustaks kehaks nimetatakse keha, mis neelab valikuta kogu kiirguse, mis talle väljastpoolt langeb. Footon on elektromagnetvälja kvant. See ei oma elektrilaengut ega seisumassi. Footon ehk "valguskvant" on aine (keskkonna) poolt kiiratav või neelatav minimaalne energiakogus, mis on võrdeline kiiratava valguslaine sagedusega. kvant (lad. quantum - ports, kogus) 20. Aatomifüüsika Põhimõisted: pidev spekter, joonspekter, spektraalterm, planetaarmudel, Bohr'i mudel, energianivood. Kvant-teooriast: osakese lainepikkus, määramatuse relatsioon, kvantarvud, Pauli keeld. Spekter optikas on kiirgusvõime sõltuvus sagedusest.
Kõik kommentaarid