Vastus leiad õppematerjalist: FÜÜSIKA KONSPEKT

FÜÜSIKA KONSPEKT (0)

Tallinna Ülikool - Füüsika - Füüsika

1 Hindamata

Esitatud küsimused

Mis on selle sees?
Mis on selle taga?
Mille molekulide lagunemisel tekivad erimargilised ioonid ?

FÜÜSIKA
Looduse objektide kõige põ hilisemad ja üldisemad vastasmõjud

gravitatsiooniline (kõik kehad);

elektromagnetiline (elektriliselt laetud kehad);

nõrk (kõik elementaarosakesed );

tugev ( nukleonid ).
Sisemine nähtavushorisont on teadmiste piir liikumisel piki mõõtmete skaalat üha väiksemate objektide poole.Mis on selle sees? Väline nähtavushorisont on teadmiste piir liikumisel piki mõõtmete skaalat üha suuremate objektide poole: Mis on selle taga?
Füüsikaline maailmapilt
Mehaaniline
􏰂 Kujunes välja 18. sajandi lõpuks Galilei, Descartes 'i, Huygens'i ja eelkõige Newtoni
tööde üldistamise tulemusena.
􏰂 Oluliseks peeti vaid kehi, nende liikumist ja vahetul kontaktil ilmnevat vastastikmõju.
􏰂 Vastastikmõju vahendajat ei tähtsustatud.
Elektromagnetiline
􏰂 Kujunes välja 19. sajandi lõpuks Faraday ja Maxwelli tööde tulemusena.
􏰂 Erinevalt mehaanilisest maailmapildist tähtsustatakse selles ka vastastikmõju vahen-
dajat, milleks on väli. 􏰆 Relativistlik
􏰂 Kujunes välja aastail 1905􏰂1916 Einsteini tööde tulemusena. 􏰂 Varasemale lisandus absoluutse kiiruse printsiip.
􏰂 Ilmnes pikkuse ja aja suhtelisus (relatiivsus).
Kvantmehaaniline
􏰂 Kujunes välja aastail 1924􏰂1930 Bohri , de Broglie, Schrödingeri, Heisenbergi, Pauli ja
Diraci tööde tulemusena.
􏰂 Lisandusid dualismiprintsiip ja tõenäosuslikkuse printsiip.
Kaasaegne
􏰂 Kujunes välja 20. saj II poolel.
􏰂 Tugeva ja nõrga vastastikmõju avastamine.
􏰂 Atomistliku printsiibi laiendamine väljale (kvantväljateooria). 􏰂 Algosakeste standardmudeli loomine.

Skalaarne suurus on esitatav vaid ühe mõõtarvuga, millele lisandub mõõtühik. Skalaarsed suurused on ilma suunata. Näiteks

􏰂 aeg t;
􏰂 pikkus l;
􏰂 rõhk p;
􏰂 ruumala V ;
􏰂 energia E;
􏰂 temperatuur T.

Vektoriaalne suurus omab suurust ja suunda. Kolmemõõtmelises ruumis on esitatav kolme arvuga (+ mõõtühik).

􏰂 kiirus ⃗v;
􏰂 kiirendus ⃗a;
􏰂 jõud F⃗.
Kui võrdlemisele kuuluvaid objekte on palju, valitakse välja üks eriline objekt - etalon .
MEHAANIKA
Mehaanika on füüsika osa, mis käsitleb kehade liikumist ja paigalseisu mitmesuguste jõ udude mõjul.
Inerts on keha omadus sä ilitada oma liikumist või paigalolekut.
Newtoni I seadus

Vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel (tasakaalustumisel) on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Seda tuntakse ka inertsiseaduse nime all.

Newtoni II seadus

Keha kiirendus on võ rdeline mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga

Newtoni III seadus

Kahe keha vahel mõjuvad jõud on suuruselt võ rdsed , kuid vastassuunalised

Impulsi jäävuse seadus- Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastasmõjul jääv
Elastne põrge: peale põrget liiguvad kehad eraldi, kehad säilitavad endise kuju
Mitteelastne põrge: peale põrget liiguvad kehad koos, kehad deformeeruvad
Reaktiivliikumine on liikumine, mille põ hjustab kehast eemale paiskuv keha osa.
Võ imsus on ajaü hikus tehtud töö. Tööd tehakse siis, kui kehale mõjub jõud ja keha liigub
Energia jäävuse seadus: Energia ei teki ega ei kao, võib vaid muunduda ühest liigist teise
Kineetiline energia võrdub tööga, mis tuleb teha, et keha massiga m panna liikuma kiiru- sega v.
Raskusjõu potentsiaalne energia võrdub tööga, mis tuleb teha, et tõsta keha massiga m kõrgusele h
Mehaanilise energia jäävus: suletud süsteemi mehaaniline koguenergia on jääv
Ü htlane ringliikumine: keha liikumine ringjoonelisel trajektooril, kui keha läbib võrdsetes
ajavahemikes võrdsed kaarepikkused
AINE JA SELLE OLEKUD
Browni liikumine on nä htus , mis kujutab endast vedelikus või gaasis hõljuvate mikroskoopiliste osakeste (Browni osakeste) pidevat, korrapäratut liikumist.
Isotoobid on keemilise elemendi teisendid , mille aatomituumades on ühesugune prootonite arv, aga erinev neutronite arv.
Lihtaine koosneb ühe ja sama keemilise elemendi aatomitest. Näiteks vesinik H2, hapnik O2.
Liitaine koosneb erinevate keemiliste elementide aatomitest. Näiteks vesi H2O.

Tahketes ainetes molekulid võnguvad kindlate tasakaaluasendite ü mber . Molekulide keskmine kineetiline energia on vä iksem kui molekulide vaheline potentsiaalne energia. Jagunemine:

􏰆 tahkis: molekulid paiknevad korrapä raselt (kristallstruktuur); 􏰂 metallid;
􏰂 mittemetallid;
􏰆 amorfne aine, kristallstruktuur puudub, esineb voolavus (nt pigi , klaas)
Tahkeid aineid iseloomustab elastsus . Keha kuju või mõõtmete muutmisel (deformatsioonil) kehas tekkivat jõudu nimetatakse elastsusjõuks. Hooke 'i seadus: venitusel või survel on elastsusjõud võrdeline keha pikkuse muutusega

Vedelikes molekulid võbelevad ja põrkuvad naabermolekulidega. Molekulide keskmine kineetiline energia on ligikaudu võrdne molekulidevahelise potentsiaalse energiaga. Vedelikes toimib

􏰆 Pascali seadus;
􏰆 gaasisamba poolt avaldatav rõhk;
􏰆 üleslükkejõud;
􏰆 pindpinevus.
Pascali seadus: kinnises anumas olevale vedelikule (või gaasile) avaldatav rõhk antakse edasi igas suunas ühteviisi.
Üleslükkejõud on võrdne keha poolt väljatõrjutud vedelikule (või gaasile) mõjuva raskusjõuga
Vedeliku pinnamolekulid mõjutavad ü ksteist tõmbejõududega, mis on suunatud piki pinda ja püüavad pinna suurust vähendada- pindpinevus.

Gaasides on molekulide vahekaugused on väga suured: gaasi on võ imalik kergesti kokku suruda. Molekulid liiguvad vabalt, põrkudes üksteisega. Vaba tee pikkus on oluliselt suurem molekulide mõõ tmetest . Molekulide keskmine kineetiline energia on suurem kui molekulide vaheline potent- siaalne energia. Gaasides toimib:

􏰆 Pascali seadus;
􏰆 gaasisamba poolt avaldatav rõhk; 􏰆 üleslükkejõud.

Plasma on täielikult ioniseeritud gaas: elektronid on aatomituumade ümbert lahti rebitud. Plas- ma tekitamiseks tuleb gaasi kas kuumutada või rakendada sellele tugevat elektromagnetvälja. Looduses esineb aine plasmana näiteks

􏰆 tähtedes,
􏰆 virmalistes,
􏰆 välgus.
SOOJUS
Mikroparameetrid on füüsikalised suurused, mida kasutatakse üksikute molekulide kirjeldamiseks:
􏰆 molekuli mass;
􏰆 molekuli kiirus ja molekulide keskmine kiirus;
􏰆 molekuli kineetiline energia ja molekulide keskmine kineetiline energia;
􏰆 molekulide kontsentratsioon.
Mikroparameerite analüüsimisega tegeleb molekulaarfüüsika.
Makroparameetrid on füüsikalised suurused, mida kasutatakse ainekoguse kui terviku oleku kirjeldamiseks:
􏰆 ainekoguse mass;
􏰆 olekuparameetrid
􏰂 rõhk;
􏰂 ruumala;
􏰂 temperatuur.
Makroparameetrid on hõlpsasti mõõdetavad ja nende analüüsimisega tegeleb termodü naamika . Molekulaarfüüsikat ja termodünaamikat seob omavahel statistiline füüsika.
Molekulide soojusliikumine:
􏰆 tahkistes võnkumine tasakaaluasendite ümber;
􏰆 vedelikes võnkumine ja hüppeline edasiliikumine;
􏰆 gaasides pidev kaootiline liikumine
Keha soojendamisel hakkavad molekulid kiiremini liikuma. Suureneb molekulide keskmine kaugus ja keha paisub. Kui keha pikkus on palju suurem kui tema läbimõõt, siis esineb joonpaisumine ning keha pikkuse muut Kui keha kõik kolm mõõdet on samas suurujä rgus , siis esineb ruumpaisumine ning keha ruumala muut
Keha siseenergia on keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summa. Siseenergia levimist ühelt kehalt teisele nimetatakse soojusülekandeks. Soojusülekandes levib siseenergia soojemalt kehalt külmemale. Soojusü lekanne kestab seni, kuni kehade temperatuurid saavad võrdseks.

Soojusülekande liigid

􏰆 soojusjuhtivus :

energia levib ühelt aineosakeselt teisele molekulidevaheliste põrgete tõttu, ilma et aine ümber paikneks;
esineb põhiliselt tahketes kehades ;
temperatuuri suurenedes molekulide võnkumise amplituud suureneb;
põ rked naabermolekulidega panevad ka need rohkem võnkuma, võnkumise energia kandub edasi.

* metallides on vabad elektronid;
* vabade elektronide liikumisel kandub energia kiiremini edasi;
* järelikult metallid on väga head soojusjuhid.
􏰆 konvektsioon : energia levib gaasi või vedeliku liikumise tõttu;
􏰆 soojuskiirgus : energia levib elektromagnetlainete kiirgamise ja neelamise tõttu
infrapunane elektromagnetkiirgus;
levib valguse kiirusega;
ainuke soojusülekande liik, mis esineb vaakumis .
Soojuskiirgust iseloomustab Wieni nihkeseadus: lainepikkus , millele vastab kiirgusenergia mak- simum, on pöördvõrdeline kiirgava keha absoluutse temperatuuriga:
Aine erisoojus näitab, kui suur soojushulk tõstab ühikulise massiga keha temperatuuri ühe kraadi võrra.
Keha soojusmahtuvus näitab, kui suur soojushulk tõstab keha temperatuuri ühe kraadi võrra. Sublimatsioon on tahke aine üleminek gaasiliseks ilma vahepealse veeldumiseta.
Termodünaamika I printsiip: süsteemile juurdeantav soojushulk kulub süsteemi siseener- gia suurendamiseks ja mehaaniliseks tööks, mida tehakse välisjõudude vastu
Soojusmasin on seade, mis muudab soojusenergia mehaaniliseks tööks. Tüüpilisel soojusma-
sinal on 3 osa: soojendi , töötav osa ja jahuti .
Termodünaamika II printsiip
􏰆 Soojusülekanne ei saa iseenesest toimuda külmemalt kehalt soojemale.
􏰆 Pole võimalik ehitada masinat, mis muudaks temale antud soojuse täielikuks tööks.
􏰆 Teist liiki perpetum mobile on võimatu.
Külmutusmasin töötab soojusmasinaga võrreldes pööratud tsükliga, st protsessid kulgevad
vastassuunas: külmemalt kehalt võetakse soojust ja antakse soojemale kehale.
Entroopia on süsteemi korrastamatuse mõõt. Mida suurem korrastamatus (väiksem korrastatus), seda suurem on entroopia. Entroopia iseloomustab energia kvaliteeti. Kui süsteemile antakse soojust juurde, on entroopia muut positiivne. Kui sü steem annab soojust ära, on entroopia muut negatiivne.
Termodünaamika III printsiip: entroopia kasvab suletud sü steemis toimuvate soojuslike protsesside käigus
Isoleeritud süsteemi iseeneslik evolutsioon viib seda süsteemi alati entroopia kasvu (suurema korrastamatuse) suunas.
VÕNKUMISED JA LAINED. HELI.
Võnkumine on liikumine, mis kordub kindlate ajavahemike järel. Võnkumine on perioodiline liikumine ja toimub tasakaaluasendi ümber.
Võnkeamplituud on suurim kaugus tasakaaluasendist ehk maksimaalne hälve
Võnkesagedus on ajaühikus sooritatud võngete arv
Võnkeperiood on aeg, mille jooksul sooritatakse üks täisvõnge.
Vabavõnkumiseks nimetatakse sisejõudude mõjul toimuvat võnkumist. Vabavõnkumise sagedust nimetatakse võnkesüsteemi omavõnkesageduseks
Sundvõnkumiseks nimetatakse võnkumist, mis toimub perioodiliselt mõjuva välisjõu toi- mel. Sundvõnkumist iseloomustab sundiva jõu sagedus. Kui sundiva jõu sagedus langeb kokku süsteemi omavõnkesagedusega, tekib resonants : võnkeamplituud kasvab järsult.
Mehaaniline laine on võnkumiste levimine elastses keskkonnas. Laine levimisel ei kandu
keskkonnaosakesed lainega kaasa, vaid võnguvad oma tasakaaluasendi ümber. Laine kannab edasi energiat.

Ristlaine korral võnguvad osakesed risti laine levimissuunaga. Ristlained saavad levida

􏰆 tahketes kehades;
􏰆 kahe keskkonna lahutuspiiril.

Pikilaine korral võnguvad osakesed piki laine levimissuunda. Pikilained saava levida

􏰆 tahketes kehades;
􏰆 vedelikes;
􏰆 gaasides.
Interferents on lainete liitumine
Lainete paindumine tõ kete taha on difraktsioon .
Heli, mille sagedus on suurem kui 20000Hz, on ultraheli. Heli, mille sagedus on väiksem kui 16Hz, on infraheli. Heli levimiskiirus sõltub keskkonnast ja temperatuurist. Vastuvõetava heli kõ rgus oleneb sellest, kas heliallikas liigub vastuvõtja suhtes või ei liigu. Seda tuntakse Doppleri efektina. Heliallika lähenemisel on vastuvõetava heli sagedus suurem kui heliallikast kiirgunud heli sagedus. Heliallika kaugenemisel on vastuvõetava heli sagedus väiksem.

Helide jagunemine:

􏰆 toon - harmooniline laine;
􏰆 kõla - mitme harmoonilise laine summa;
􏰆 müra - paljude erinevate ja muutuvate sagedustega helide summa.
ELEKTER
Elektrilaeng on füüsikaline suurus, mis näitab, kuivõrd keha osaleb elektromagnetilises vastasmõjus. Kahte liiki laengud : positiivsed ja negatiivsed. SI süsteemis on laenguühikuks 1C (kulon). Vähima laenguga osakesed on prooton ja elektron
Laetud kehade vahel mõjuvad elektrilised jõud:
􏰆 samanimeliselt laetud kehad tõukuvad;
􏰆 erinimeliselt laetud kehad tõmbuvad.
Väli on mateeria vorm, mille vahendusel üks keha mõjutab teist. Välja olemasolu tähendab jõu tekkimise võimalikkust. Elektriväli on elektriliselt laetud keha poolt tekitatud jõuväli.
Elektrivälja potentsiaal näitab, kui suur on vaadeldavas punktis positiivse ühiklaenguga keha potentsiaalne energia
Ekvipotentsiaalpinnaks nimetatakse ühesugust potentsiaali omavate elektrivälja punktide hulka
Elektrivälja kahe punkti vaheline pinge U näitab, kui suure töö teeb elektriväli ühiklaengut omava keha viimisel ühest punktist teise.

Elektrivoolu tekkimiseks peab olema tä idetud kaks tingimust

􏰆 vabade laengukandjate olemasolu;
􏰆 peab mõjuma elektriline jõud, st peab eksisteerima elektriväli.
Voolutugevus on ajaühikus juhi ristlõiget läbinud laenguhulk
Juhis esineva voolu tugevus on võrdeline
􏰆 laengukandjate laenguga e;
􏰆 laengukandjate kontsentratsiooniga n;
􏰆 laengukandjate suunatud liikumise keskmise kiirusega v;
􏰆 juhi ristlõikepindalaga S.
Ohmi seadus: voolutugevus juhis on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega
Juhi takistus on
􏰆 võrdeline juhi pikkusega l;
􏰆 pöördvõrdeline ristlõikepindalaga S

Elektrijuhtivuse alusel jagatakse materjalid kolmeks:

juhid on ained, milles vabade laengukandjate arv on suur, ca võrdne aatomite üldarvuga;
dielektrikutes on vabade laengukandjate arv väike, isolaatorid;
pooljuhid on ained, milles vabade laengukandjate arv on reguleeritav (sõltub temperatuurist, pealelangevast valgusest jne).
Alalisvoolu korral voolutugevus ajas ei muutu. Laengute liikumine on kulgliikumine. Alalisvoolu tekitajaks on alalispinge . Allikateks on akud , patareid, alaldid . Tarbijateks elektroonikaseadmed. Vahelduvvool on elektrivool , mille suund ja tugevus muutuvad perioodiliselt. Laengute lii- kumine toimub perioodiliselt edasi-tagasi. Vahelduvvoolu tekitamiseks on vajalik vahelduvpinge .
Allikaks elektrienergia jaotusvõrk. Tarbijad: lambid, küttekehad, mootorid .
Tarbijate jadaühenduse korral
􏰆 voolutugevus on kõikides tarbijates ühesugune
􏰆 pingedliituvad
Tarbijate rööpühenduse korral
􏰆 tarbijate voolutugevused liituvad
􏰆 pinge on kõikidel tarbijatel ühesugune

Elektrivool vedelikes

􏰆 Vedelikus on laengukandjateks ioonid .
􏰆 Elektrit juhtiv vedelik on elektrolüüdi lahus.
􏰆 Elektrolüüt: keemiline ühend, mille molekulide lagunemisel tekivad erimärgilised ioonid. 􏰆 Levinuim kasutusvaldkond: akud, patareid.

Elektrivool gaasides

􏰆 Gaasis on laengukandjateks ioonid.
􏰆 Gaas hakkab elektrit juhtima siis, kui ta ioniseeritakse.
􏰆 Sõ ltuv gaaslahendus : elektrivoolu alalhoidmiseks tuleb gaasi pidevalt ioniseerida.
􏰆 Sõltumatu gaaslahendus: ei vaja ionisaatorit, toimub põrkeionisatsioon.
􏰆 Põrkeionisatsioon: laengukandjad omandavad elektriväljas energia, millest piisab põrgetel
nende ioniseerimiseks.
MAGNETISM. ELEKTROMAGNETILINE INDUKSIOON
Liikuvate laetud kehade vahel mõjuvad magnetjõud. Magnetvälja jõujooned on kinnised kõverad, mis väljuvad põhjapooluselt ja sisenevad lõunapoolusele, st magnetväli on pöörisväli.
Ainete jagunemine magnetiliste omaduste järgi:
􏰆 diamagneetik nõrgendab talle mõjuvat magnetvälja, keskkonna magnetiline läbitavus
􏰆 paramagneetik tugevdab veidi talle mõjuvat magnetvälja,
􏰆 ferromagneetik tugevdab talle mõjuvat magnetvälja kuni mitu tuhat korda,
Vastassuunalised voolud tõukuvad, samasuunalised voolud tõmbuvad
Ampère'i seadus magnetväljas asuvale vooluga juhtmelõigule mõjuv jõud F on võrdeline
􏰆 juhtmes esineva voolu tugevusega I;
􏰆 juhtmelõigu pikkusega l;
􏰆 voolu suuna ja magnetvälja suuna vahelise nurga α siinusega:
Magnetinduktsioon näitab jõudu, mis mõjub ühikulise vooluga ja ühikulise pikkusega juhtmelõigule selle juhtmega ristuvas magnetväljas. Magnetinduktsioon on vektoriaalne suurus. Ühikuks on tesla (T)
Vooluga juhtmele mõjuv magnetjõud on alati risti nii voolu suunaga kui ka magnetvälja suunaga. Jõu suund mää ratakse vasaku käe reegliga : kui panna vasak käsi nii, etmagnetvälja jõujooned on suunatud peopessa ning sõ rmed näitavad voolu suunda, siis näitab välja sirutatud pöial juhtmele mõjuva jõu suunda. Magnetväli tööd ei tee. Magnetvälja abil ei saa muuta laetud osakese energiat, saab muuta
vaid osakese liikumissuunda.

Elektromagnetiline induktsioon

􏰆 Muutuv elektriväli tekitab muutuva magnetvälja.
􏰆 Muutuv magnetväli tekitab muutuva elektrivälja.
Elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel nimetatakse elektromagnetiliseks induktsiooniks.
Magnetvoog iseloomustab pinda läbivat magnetvälja
Transformaator ehk trafo on elektromagnetilisel induktsioonil põhinev seade, mis on mõ eldud vahelduvpinge muundamiseks jääval sagedusel.
ELEKTROMAGNETKIIRGUS
Elektromagnetiline induktsioon muutuv elektriväli tekitab muutuva magnetvälja, see omakorda muutuva elektrivälja. Elektromagnetlaine on ruumis levivad elektromagnetvälja võ nkumised .
Ioniseeriv kiirgus on kiirgus, mis tekitab vabu elektrone ja ioone.

Ioniseerivad kiirgused on suure energiaga kiirgused:

􏰆 röntgenkiirgus,
􏰆 gammakiirgus .

Mitteioniseerivad kiirgused

􏰆 ultraviolettkiirgus ,
􏰆 nähtav valgus,
􏰆 infrapunakiirgus ,
􏰆 raadiolained.
VÄRVUS JA VALGUS
Nähtava valguse lainepikkus on 400 kuni 760 nm
Kõiki värvusi on võimalik saada kolme põhivärvuse abil:
􏰆 punane
􏰆 roheline
􏰆 sinine
Mustad kehad neelavad kõiki värvusi.
Valged kehad peegeldavad kõiki värvusi
Läbipaistvad kehad lasevad läbi kõik vä rvused .
Värvilised filtrid:
􏰆 punane filter laseb läbi punast valgust, ülejäänud värvused neelduvad, jne
Värvilised objektid:
􏰆 punane objekt peegeldab punast valgust, ülejäänud värvused neelduvad; jne
OPTIKA
Valgus levib ühtlases keskkonnas sirgjooneliselt, kuni jõuab mingi teise keskkonnani. Kahe keskkonna piiril muudab valguskiir levimissuunda. Kui valgus pöördub tagasi esimesse keskkonda, siis nimetatakse nähtust peegeldumiseks.
Langemisnurk α on nurk langeva kiire ja pinnanormaali vahel. Peegeldumisnurk β on nurk peegeldunud kiire ja pinnanormaali vahel. Pinnanormaal on langemispunktis peegeldavale pinnale tõmmatud ristsirge

Peegeldumisseadused
- Langemisnurk võrdub peegeldumisnurgaga α = β.
- Valguse peegeldumisel tasaselt pinnalt on langev kiir, peegeldunud kiir ja langemispunktis peegeldavale pinnale tõmmatud pinnanormaal ühes tasandis .

Murdumine
Valguse üleminekul ühest keskkonnast teise kiir murdub, st muudab suunda.

Murdumisseadused
- Langev kiir, murdunud kiir ja langemispunkti tõmmatud pinnanormaal on ühes tasandis.
- Langemisnurga α ja murdumisnurga γ siinuste suhe on antud keskkondade paari jaoks konstantne suurus ega sõltu langemisnurgast.

Kumerlääts-koondavad valgust
Nõguslääts-hajutavad valgust
Laineoptika
Lainete liitumine, mille tulemusena lained tugevdavad või nõrgendavad üksteist, on interferents. Valge valgus on liitvalgus.
Difraktsioon on lainete paindumine tõkete taha.
Polariseeritud valgus: elektri- ja magnetvälja võnkumised toimuvad ainult ühes tasandis.
Loomulik valgus on polariseerimata valgus, valguskiires on esindatud kõikvõimalikud võnketa- sandid .
Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljumist ainest valguse toimel. Fotoefekt on seletatav valguse kvantiseloomuga: valgus on osakeste ehk valguskvantide voog . Valguskvanti nimetatakse footoniks.
Aatomi- ja tuumafüüsika
Aatomi planetaarmudel : keskel on massiivne tuum, selle ümber tiirlevad ringikujulistel orbiitidel elektronid
Bohri aatomimudel- elektronid ei tiirle ümber tuuma erinevatel orbiitidel, elektronidel on aatomis erinevad energiatasemed.
Kaasaegne aatomimudel
􏰆 Tuuma ümber liikuvad elektronid moodustavad elektronpilved ehk orbitaalid , mille erine-
vates osades on elektroni leiutõenä osus erinev.
􏰆 Elektronpilve piire , järelikult ka aatomi mõõtmeid, ei ole võimalik täpselt mää rata
􏰆 Mitme elektronkihiga aatomite elektronkate on kihiline
􏰆 Erinevate elektronkihtide ja alamkihtide täitumisel kehtivad 2 printsiipi :
􏰂 Pauli keeluprintsiip: ühes ja samas aatomis ei saa olla kaht elektroni ühesuguses kvan- tolekus, mis on määratud kvantarvude nelikuga n, l, m, s;
􏰂 energia miinimumi printsiip

Spektrite jaotus tekkepõhjuse järgi:

􏰆 kiirgusspekter näitab, millise lainepikkusega ja intensiivusega keha kiirgab.
􏰆 neeldumisspekter näitab, millise lainepikkusega valgust ja kui tugevalt keha neelab.
Kiirgusspekteris ja neeldumispektris asuvad jooned samadel kohtadel.
Laser: Light Amplication by Stimulated Emission of Radiation . See tähendab valguse või-
mendamist stimuleeritud kiirguse abil. Laserikiirgus on monokromaatne ja koherentne .
Energiakvant- energia väiksem jagamatu osa
Osakese-laine dualism :
􏰆 Laineomadusi (interferents, difraktsioon) on eksperimentaalselt registreeritud elektronidel, neutronitel, aatomitel.
􏰆 Laineomadused on kõikidel kehadel , ka makrokehadel.
􏰆 Osakese-laine dualism ehk kahesus on looduse ü ldine omadus.
Aatomituuma ehitus:
􏰆 Tuum on kerataoline suure tihedusega objekt aatomi keskmes.
􏰆 Koosneb nukleonidest:
􏰂 prootonid , laenguga +e,
􏰂 neutronid, neutraalsed.
􏰆 Nukleone hoiavad koos tuumajõud: tugev vastasmõju.
Tuumareaktsioon on kahe aatomituuma või aatomituuma ja elementaarosakese kokkupõr-
ge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed.
􏰆 Tuumalõhustumine on reaktsioon , milles raske tuum laguneb kergemateks tuumadeks
􏰂 Radioaktiivsus on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneslik lagunemine.
􏰆 Tuumasüntees on reaktsioon, milles kaks kergemat tuuma ühinevad ü heks raskemaks
tuumaks.
Inimesele on kõige ohtlikumad keskmiste poolestus - aegadega elemendid.
􏰆 Lühikese poolestusajaga (mõni sekund) tuumad jõ uavad laguneda enne inimorganismiga kokkupuutumist.
􏰆 Pika poolestusajaga (tuhanded, miljonid aastad) tuumade puhul on vähe tõenäone, et need lagunevad just inimesega kokkupuute ajal.
􏰆 Keskmise poolestusajaga tseesium-137 (30 aastat) aga võib varitseda ebastabiilses olekus kümneid aastaid rännates mullast toiduainetesse ja tagasi ning sellest seisundist vabaneda ja inimest kiiritada just siis, kui see inimese sisse satub.
Termotuumareaktsioon (tuumasüntees) on tuumareaktsioon, kus kergemate aatomituumade liitumise tulemusel tekkivad raskemad aatomid . Termotuumareaktsiooni käivitamiseks vajalik temperatuur on ligikaudu 100 mln kraadi. Looduses toimuvad termotuumareaktsioonid Pä ikeses ja teistes tähtedes.
ELEMENTAAROSAKSESED. RELATIIVSUSTEOORIA
Elementaarosakesed on osakesed, mis pole jagatavad veel väiksemateks osakesteks. Nad võivad vaid muunduda üksteiseks.
Fundamentaalosakestel puudub sisemine struktuur. Igal fundamentaalosakesel on antiosake : sama mass, aga mitmed omadused(elektrilaeng, spinn) vastupidise märgiga.
Vastasmõju
Osake
Elektromagnetiline
Footon
Nõrk
Gluuton
Tugev
Boson
Gravitatsiooniline
Graviton
Higgsi väli, massi tekitaja
Higgsi boson
Annihilatsioon on objekti “tä ielik hävinemine”. Annihileerumisel muundub osakese ja antiosakese seisumass energiaks
Inertsiaalsü steemid on taustsüsteemid, mis liiguvad üksteise suhtes ühtlaselt ja sirgjoo- neliselt. Newtoni seadused kehtivad inertsiaalsüsteemides.
Klassikaline relatiivsusprintsiip: kehade liikumise kirjeldamisel on kõik inertsiaalsüstee- mid samavää rsed .

Erirelatiivsusteooria printsiibid :

1. Erirelatiivsusprintsiip: loodusnähtuste kirjeldamisel on kõik inertsiaalsüsteemid samaväär-
sed.
2. Valguse kiirus on kõigis inertsiaalsüsteemides, suunast sõltumata,

Üldrelatiivsusteooria

Üldrelatiivsusteooria printsiibid on üldrelatiivsusprintsiip ja ekvivalentsusprintsiip. Üldrelatiivsusprintsiip: kõik taustsüsteemid on samaväärsed.
Ekvivalentsusprintsiip: keha osalemine gravitatsioonilises vastasmõjus ja selle inertsus on
ekvivalentsed.
Me elame kõveras aegruumis. Mass põhjustab aegruumi kõverdumise, st gravitatsiooniline
vastasmõju väljendub aegruumi kõverdumises. Ruum ja aeg ei eksisteeri omaette, nad on seotud energiaga (aine ja väljaga).
ASTRONOOMIA . KOSMOLOOGIA

Päikesekiirguse komponendid:

􏰆 valguskiirgus ,
􏰆 soojuskiirgus,
􏰆 ultraviolettkiirgus,
􏰆 röntgenkiirgus,
􏰆 raadiokiirgus ,
􏰆 korpuskulaarkiirgus.
Päikeseplekid on Pä ikese fotosfääris esinevad magnettormid , mis paistavad tumedate aladena.

Pä ikese aktiivsuse mõju Maale:

􏰆 ilmastikumuutused;
􏰆 otsene mõju elusorganismidele
􏰂 mõ nede lindude, loomade, putukate massiline ilmumine või kadumine;
􏰂 metsa juurdekasvul on 11-aastane tsü kkel ;
􏰂 inimestel: südamehaigete seisundi halvenemine, äkksurmad.
􏰆 hä ired sides, elektrivõrkudes.
Kuu iseloomustus:
􏰆 kaugus Maast 384 tuh km;
􏰆 läbimõõt 3477 km, mis on 0,292 Maa läbimõõtu;
􏰆 mass 0,01 Maa massi;
􏰆 raskuskiirendus 0,16 g;
􏰆 atmosfäär puudub;
􏰆 magnetväli puudub.
Planeetide liikumise seaduspärasused:
􏰆 orbiidid on väikese ekstsentrilisusega;
􏰆 orbiidid asuvad peaaegu ühes tasandis;
􏰆 tiirlemise suund ü htib Päikese pöörlemise suunaga.
Maa rühma planeete iseloomustab
􏰆 mõõtmed, mass ja tihedus on võrreldavad;
􏰆 väike kaaslaste arv;
􏰆 aeglane pöörlemine.
Hiidplaneete iseloomustab:
􏰆 suur mass;
􏰆 suured mõõtmed;
􏰆 väike tihedus;
􏰆 kiire pöörlemine;
􏰆 atmosfääri koostis: põhiliselt vesinik ja heelium , lisaks metaan ja ammoniaak.
Komeedid on tahke tuuma ja pika gaasilise sabaga taevakehad , tuum koosneb tolmust ja tahketest gaasidest. Saba moodustub Päikese läheduses aurustumise tõttu. Orbiidid on piklikud, paraboolsed või hüperboolsed.
Asteroidid on korrapäratu kujuga kivid , läbimõõt 1􏰂1000 km. Enamus neist tiirleb Marsi ja Jupiteri orbiitide vahel 􏰃- asteroidide vöö. Hü potees 􏰃 kunagi eksisteerinud planeetide killud . Maale langenud asteroidid on meteoriidid .
Meteoorid tekivad komeetide lagunemisel. Läbimõõt 0,1-10 cm, kiirus suur, kuni 42 km/s. Maa atmosfääri sattudes plahvatavad.
Meteoriidid on Maa pinnale langenud meteoorid või asteroidid. Aastas üle 100 meteoriidi. Kokku on dokumenteeritud 3100 meteoriidileidu.
Päikesesüsteemi teke. Ca 4,6 miljardit aastat tagasi hakkas üks gaasipilv kosmoses kokku
tõmbuma. Pilv muutus üha kiiremini pöörlevaks kettaks ja selles tekkisid tihendid. Miljonite aastate pärast süttis ketta keskel täht Päike. Gaasitihenditest moodustusid planeedid .
Täht on hõõguv gaasikera, mille sisemuses toimuvad termotuumareaktsioonid.
Tähe elutsükkel:
􏰆 Gravitatsioon tõmbab tähte kokku, kuumus tähe sisemuses püüab paisutada.
􏰆 Kuni jätkub kütust termotuumareaktsioonideks, on need jõud tasakaalus.
􏰆 Kütuse lõppedes täht tõmbub kokku -kollapseerub.
􏰆 Edasine sõltub tähe massist:
􏰂 Päikese massiga tähed paisuvad , muutuvad punaseks hiiuks, heidavad väliskihi eemale ja jä rele jääb tähe tuum - valge kääbus.
􏰂 Päikese massist kuni 2 korda suurema massiga tähed muutuvad punaseks ülihiiuks, siis varisevad kiiresti kokku ja plahvatavad: heidavad kesta eemale. Järele jääb tuum: neutrontäht.
􏰂 Päikesest rohkem kui 2 korda suurema massiga tõmbuvad kokku mustaks auguks.
Supernoovad on tähed, mille plahvatamisel vabaneb tohutu energia, heleduse maksimum
ületab Päikese oma miljard korda.

.DOCX Laadi alla originaalfail 14 lk · .docx · 5 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 14 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2019-01-09 Kuupäev, millal dokument üles laeti

5 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

Coolfun Õppematerjali autor

1. Mehaanika
2. Aine ja selle olekud
3. Soojus
4. Võnkumised ja lained. Heli
5. Elekter
6. Magnetism. Elektromagnetiline induktsioon
7. Elektromagnetkiirgus. Valgus ja värvus
8. Optika
9. Aatomi- ja tuumafüüsika
10. Elementaarosakesed. Relatiivsusteooria
11. Astronoomia. Kosmoloogia

Konspekt tähtsamatest mõistetest seadustest ja pritsiipidest.

Sarnased õppematerjalid

docx

Füüsika II konspekt - ELEKTROSTAATIKA

ELEKTROSTAATIKA Elektrilaeng- osakese elektriline vastastikmõju seda ümbritsevate kehadega sõltub selle elektrilaengust. Samanimelite laengutega kehad tõukuvad, erinimelised tõmbuvad. Sama hulga ni neg kui ka pos korral on kehad neutraalselt elektriseeritud, vastasel juhul keha omab laengut ja on kas positiivselt või negatiivselt elektriseeritud. Elektrijuhid- materjalid, millede küllaldane arv laetud osakesi võivad vabalt ümber paikneda, isolaatorid ehk mittejuhtide laetud osakesed ei oma vabaltliikumist. Colomb'i seadus- kirjeldab elektrostaatilisi jõude kahe väikese liikumata laengu q1 ja q1 vahel, mis asuvad üksteisest kaugusel r 1 q1 q 2 F= 4 0 r 2 0 = 8,85 *10 -12 C 2 / N * m 2 vaakumi dielektriline läbitavus 1 / 4 0 = k = 8,99 * 10 9 N * m 2 / C 2 Laetud elementaarosakeste korral on nendevaheline gravitatsiooniline vastastikmõju võrreldes elektrilise vastastikmõjuga tühine ja seda pole vaja üldjuhul arvestada. Elementaarlaeng- kõ

Füüsika ii

pdf

ELEKTROSTAATIKA

ELEKTROSTAATIKA Elektrilaeng- osakese elektriline vastastikmõju seda ümbritsevate kehadega sõltub selle elektrilaengust. Samanimelite laengutega kehad tõukuvad, erinimelised tõmbuvad. Sama hulga ni neg kui ka pos korral on kehad neutraalselt elektriseeritud, vastasel juhul keha omab laengut ja on kas positiivselt või negatiivselt elektriseeritud. Elektrijuhid- materjalid, millede küllaldane arv laetud osakesi võivad vabalt ümber paikneda, isolaatorid ehk mittejuhtide laetud osakesed ei oma vabaltliikumist. Colomb'i seadus- kirjeldab elektrostaatilisi jõude kahe väikese liikumata laengu q1 ja q1 vahel, mis asuvad üksteisest kaugusel r vaakumi dielektriline läbitavus aetud elementaarosakeste korral on nendevaheline

Füüsika

docx

Füüsika 2 kordamisküsimused

ELEKTROSTAATIKA Elektrilaeng- osakese elektriline vastastikmõju seda ümbritsevate kehadega sõltub selle elektrilaengust. Samanimelite laengutega kehad tõukuvad, erinimelised tõmbuvad. Sama hulga ni neg kui ka pos korral on kehad neutraalselt elektriseeritud, vastasel juhul keha omab laengut ja on kas positiivselt või negatiivselt elektriseeritud. Elektrijuhid- materjalid, millede küllaldane arv laetud osakesi võivad vabalt ümber paikneda, isolaatorid ehk mittejuhtide laetud osakesed ei oma vabaltliikumist. Colomb’i seadus- kirjeldab elektrostaatilisi jõude kahe väikese liikumata laengu q1 ja q1 vahel, mis asuvad üksteisest kaugusel r 1 |q1||q2| F= 2 2 4 πε 0 r 2 ε 0 =8 ,85∗10 −12 C /N∗m vaakumi dielektriline läbitavus

Füüsika

doc

Füüsika eksam

Mehaanika. 1. Elastsusjõud. Hooke seadus Elastsusjõud esineb kehade deformeerimisel ja on vastassuunaline deformeeriva jõuga. Hooke'i seadus: Väikestel deformatsioonidel on elastsusjõud võrdeline keha deformatsiooniga. F e = -k l k-jäikus l-keha pikenemine 2. Raskuskese on punkt, mida läbib keha osakestele mõjuvate raskusjõudude resultandi mõjusirge keha igasuguse asendi korral Punktmass on keha, mille mõõtmeid antud liikumistingimustes ei tule arvestada. 3.Kulgliikumise korral liiguvad keha kõik punktid ühtemoodi (läbivad sama aja jooksul sama teepikkuse) 4. Nihe. Nihke ja lõppkiiruse võrrand. Nihe on suunatud sirglõik, mis ühendab keha algasukoha lõppasukohaga. x =Vot + at2/2; v=vo+at 5.Taustsüsteem koosneb taustkehast, koordinaatsüsteemist ja kellast. Keha kiirus on suhteline: keha kiirus sõltub selle taustsüsteemi valikust, mille suhtes kiirust mõõdetakse. Tavaliselt valitakse taustsüsteemiks maapind. 6. Hõõrdejõud- jõudu, mis tekib ühe keha liikumi

Füüsika

docx

Üldkeemia kordamisküsimuste vastused

1. Mis on aatom? Millest see koosneb? (Kirjelda naatrium aatomi näitel) Aatomiks (vanakreeka sonast (atomos) 'jagamatu')nimetatakse vaikseimat osakest, mis sailitab talle vastavakeemilise elemendi keemilised omadused. Aatomid voivad aines esineda uksikuna voi molekulideks liitununa. · Keemia seisukohast on aatom jagamatu, fuusikalistevahenditega aga saab teda lahutada elementaarosakesteks. Aatomi ehitust voivad muuta looduslikud radioaktiivsed protsessid ja aatomite pommitamine elementaarosakestega. · Aatom koosneb positiivse elektrilaenguga aatomituumast, mida umbritseb negatiivselt laetud elektronkate ehk elektronkest. Viimane jaguneb elektronkihtideks, mis omakorda koosnevad negatiivse elementaarlaenguga elektronidest. Aatomi tuum annab 99,9% kogu aatomi massist; aatomi elektronkate maarab ara aatomi labimoodu. Vahima aatomi mass on suurusjargus 10-27 kg ja labimoot suurusjargus 10-10 m (ehk uks ongstrom). · Prootonite arv = järjekorranumber, see on 11 · Elektronide

Üldkeemia

docx

KEEMIA 1. kursus Eksam

SISSEJUHATUS BBC CHEMISTRY A VOLATILE HISTORY DISCOVERING THE ELEMENTS 1. Mis elemendi saab toota uriinist? Kirjeldage eksperimendi. Toota saab fosforit. 1l kohta 1 gramm. Keetmise käigus destilleeris vee välja, sai pasta ja kuumutas pastat päevi, sai väikseid fosforitükikesi. 2. Kes ja kuidas avastas vesiniku. Kirjutage reaktsiooni võrrandit. Vesiniku avastas inglane Henry Cavendish, kes isoleeris metallidest ja hapetest saadava ,,põleva õhu"(divesiniku) ja uuris seda. Vesiniku põlemisel on keemilise reaktsiooni võrrand: 2H2 + O2 = 2H2O 3. Keda peetakse kaasaegse keemia isaks ja miks? Keemia isaks peatakse Antoine Lavoisier, sest ta tõestas, et on olemas erinevad keemilised elemendid, mitte õhk, vesi, maa ja tuli. Üritas isegi neid grupeerida. 4. Millega tegeleb keemia ja mis on keemia harud (iseloomustage neid)? Keemia on teadus ainetest ja nende muundumisprotsessidest, mille kaigus uhed ained muunduvad teisteks keemiliste sidemete umberjaotumise ning el

Keemia

doc

Füüsika valemid mõisted

fookuskauguseks. Kumerläätsel loetakse fookuskaugus positiivseks, nõgusläätsel negatiivseks. Footon on valguse kvant (osake), millel puudub seisumass ja mille energia on määratud seosega E = hf, kus h on konstant (Plancki konstant) ja f vastava valguslaine sagedus. Fotoefekt seisneb metallist elektronide väljalöömises valguse abil. See tõestas katseliselt footonite olemasolu. Füüsika eesmärgiks on välja selgitada looduseseadusi ja tõlkida need inimesele arusaadavasse keelde nn. füüsika keele abil. Füüsika keel on spetsiifiline keel, mis tugineb tavakeelele, kuid millele on omased erilised tunnused: terminite ühetähenduslikkus, füüsikaliste lausete kirjutamine eriterminite abil, objektide või mõistete vaheliste suhete kajastamine. Selleks kasutatakse kindla tähendusega märkide süsteemi ja märkide kombineerimise reeglistikku. Füüsika on loodusteadus, mis täppisteaduslike meetoditega uurib mateeria põhivormide liikumist ja vastastikmõjusid

Füüsika

docx

A. Sauga loengu küsimused-vastused

Sissejuhatus 1. Kaasaegse maailmapildi tekkimisel loetakse oluliseks a. Tugeva ja nõrga vastasmõju avastamist 2. Mehhaanilise maailmapildi korral vastastikmõju vahendajat ei tähtsustatud a. Õige 3. Millised neist on fundamentaalsed vastasmõjud? a. Gravitatsiooniline b. Nõrk c. Elektromagneetiline 4. Füüsikaline objekt, millega mõõtmise käigus võrreldakse teisi objekte, on a. Etalon 5. Kilogrammi prototüüp on plaatina-iriidiumi sulamist valmistatud silinder. a. Õige 6. SI süsteemi pikkusühik 1 meeter on kaasajal defineeritud kui kaugus plaatina ja iriidiumi sulamist valmistatud prototüübi vastavate kriipsude vahel temperatuuril 0°C. a. Väär 7. Millist tüüpi mõõteskaaladega on tegemist? a. elektrilaeng (positiivne, negatiivne) - nimiskaala b. tuule kiirus, meetrit sekundis suhte

Füüsikaline maailmapilt

Rohkem sarnaseid