Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Füüsika kontrolltöö tuumafüüsika tuumajaamad". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
elektron, kvant, tuumad, lainepikkus, ahelreaktsioon, kvantarv, aatomituuma, tuumareaktsiooni, broglie, poolkera, vesinik, plahvatus, footon, kvantolek, kass, neutrone, kriitilise, tuumapomm, kvantarvud, spinn, superpositsioon, ainel, footonite, tunnelefekt, määramatus, aatommassi, aatomituumad, tuumareaktor, tuumajaamade, soojusenergia, aeglustineutronite mõjul, kiirates välja energiat ja veel 2-3 neutronit, mis on omakorda võimelised teisi uraanituumi lõhustama, tekitades nii ahelreaktsiooni. Click to edit Master text styles ·. Uraani lõhustumisel vabanevat energiat Second level kasutatakse tuumaelektrijaamades ja Third level laevadel ka allveelaevadel. Fourth level Tuumareaktsiooni kasutatakse mõnede Fifth level ainete sünteesimiseks samuti. Tuumaelektrijaam Tuumaelektrijaam , kus elektrienergiat saadakse aatomituuma lõhustumisest. Esimest korda toodeti tuumareaktori abil elektrienergiat 20. detsembril 1951 USAs Idahos. Esimene tuumaelektrijaam Obninski tuumaelektrijaam alustas Click to edit Master text styl tööd 27
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);
piiksuma. -kiirgus- ei kasutata selle enda pärast. -kiirgus detailide ühtluse kontrollimine (kui ühtlaselt läbib).Kvaliteedi määramisel./viljahoidlates ei lase pisielukaid ligi. Neutronite voog-(plutooni, uraani lagun.) liiga ohtlik et kasutada. Läbib ka betooni.(muudab stabiilse aine radioakt.) Tuumareaktsioon ja selle toimumise tingimused-Tr.on kõik aatomituumaga toimunud reaktsioonid, mille käigus tuumad muunduvad uuteks tuumadeks(elementideks. Eriseoseenergia peab kasvama: suurte tuumade lagunemine/ väikeste tuumade ühinemine. Toimub stabiilsema suunas raua tekke suunas. Kergete tuumade ühinemine- eraldub väga suur energia, tekib palju stabiilsem element. (H+H- >He) *vabaneb E (eriseoseen.vahe väga suur) toimumise tingimused: . · Niipalju energiat, et kiirus ületab tõukejõu. Tuumajõud ei olene laengust vaja viia vaid lähedale
lainepikkusest. Nt. alfalaguminine või nt. samal põhimõttel töötab tunnelmikroskoop. Kvantarvud Enamasti täisarvud, mis kirjeldavad elektronide asukohta aatomis.1)Peakvantarv n = 1,2 ... (elektronkihid) (kaugus tuumast).2)Orbitaalkvantarv l = 0,1,2...n-1 (orbiidi kuju).3)Magnetkvantarv m = 0, +-1; väärtused l ja l vahel (orbiidi asend ruumis).3)spinn = ½ ja ½ (elektroni pöörlemine kas päri või vastupäeva) Radioaktiivsus ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneselik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. Radioaktiivsuseks nimetatakse ka ebastabiilsete elementaarosakeste (nt neutron) lagunemist. Tuuma lagunemine võib toimuda nii alfa- kui ka beetalagunemise teel. Alfalagunemise puhul kiirgab tuum alfaosakese ning beetalagunemise puhul elektroni. Aatomituuma koostis Aatomituumas paiknevad neutraalsed neutronid ning positiivse laenguga prootonid. Isotoobid Mingi keemilise elemendi aatomi tüübid, mis
miljon korda rohkem kui sama hulga aine põlemisel, sest tuumajõud on palju tugevamad kui elektrone siduvad elektrilised jõud. Mõne isotoobi tuum lõhustub iga kord, kui kohtub neutroniga, st ta ei vaja selleks neutroniga kaasa toodud lisaenergiat. Sel juhul võivad ka lõhustumisel tekkinud neutronid uusi lõhustumisi esile kutsuda. Sellist nähtust, kus reaktsioon põhjustab sellesama reaktsiooni jätkumist naaberaatomitel, nim ahelreaktsiooniks. Keemiliste reaktsioonide puhul oleks ahelreaktsioon näiteks lõkke põlemine, sest põlemisel tekkinud soojus süütab üha uued kütusekogused. Veel parem näide on püssirohu plahvatamine, sest seda ei piira õhu juurdevoolu vajadus ja reaktsioon levib iseseisvalt suure kiirusega. Kuna tuuma lõhustumisel tekib mitu uut neutronit, siis võib ahelreaktsiooni käigus samaaegselt lõhustuvate tuumade arv järjest kasvada. Tekkigu näiteks ühe tuuma lõhustumisel
kohalt 54 kohale). X (all z, üleval m) -> m-4, z-2 Y +He (4,2) heeliumi tuum. Tuumalaeng märgitakse vasakpoolse alumise ja aatommass vaskakpoolse ülemise indeksiga elemendi sümboli juurde. Nt U (üleval 239, all 92), Al (ül 27, all 13), H(1,1), H-deuteerium (2,1), H- triitium (3,1) 2) beeta lagunemisel (eraldub beeta osake, st tuumast lendab välja elektron) (neutron laguneb prootoniks ja elektroniks, elektron eraldub, aga prooton jääb tuuma) suureneb elemendi laeng ühe laenguühiku võrra (prootoni laeng), kuid tuuma mass jääb peaaegu muutumatuks, sest elektroni mass on väga väike võrreldes aatommassiühikuga - prootoni massiga. Selle tulemusel nihkub element Mendeleejevi tabelis ühe korra võrra tahapoole (nt 56 kohalt 57 kohale) X (ül M, all z) -> Y(ül M, all z+1) + e(üleval 0, all -1) elektron 3) gamma lagunemisel tuuma laeng ei muutu (kiirguvad elektromagnetlained)
Iga osake, sõltumata tuuma suurusest, võtab enda alla ruumala, mis vastab umbes kerale raadiusega 1,3 * 10-15 m. Osake saab omandada vaid teatud energia väärtusi (lubatavad energiatasemed). Ühel energiatasemel saab olla vaid piiratud arv osakesi. Prootonite ja neutronite energiatasemed on tuumas üksteisest sõltumatud, kuid üsna sarnased. Seoseenergiaks nimetatakse energiat, mida oleks vaja osakesele anda, et teda täielikult tuumast vabastada. Elementidel 1 82 on stabiilsed tuumad. Kõik elemendid alates bismutist (Bi; 82) on ebastabiilsed e. radioaktiivsed. Tuuma suurus võib varieeruda sõltuvalt neutronite arvust tuumas. Mida suurem on prootonite ja neutronite arvu erinevus tuumas, seda ebastabiilsem on tuum. Tuumade iseeneslik lagunemine on looduslik radioaktiivsus. Kõikidel ainetel esineb radioaktiivseid isotoope, millel on tavaliselt lühike poolestusaeg. Poolestusaeg on aeg, mille jooksul vaadeldavate radioaktiivsete tuumade arv väheneb pooleni esialgsest
Z X A -4 Z- 2 Y + He 4 2 kiirgus Tekib samuti uue keemilise elemendi tuum. Näiteks süsiniku tuum muutub beeta lagunemisel lämmastiku tuumaks. 14 6 C 147 N + e - + nukleonide koguarv jääb samaks, prootonite arv suureneb ühe võrra, massiarv jääb muutumatuks, laeng suureneb ühe võrra (tekib uus element) neutron muutub prootoniks, tekib elektron ja veel üks väike osake neutriino (väike neutron) neutraalne, peaaegu massita, valguse kiirusega leviv osake, mida on äärmiselt raske avastada Ilma neutriinota oleks rikutud energia jäävuse seadus Nihkereegel lagunemisel kaotab tuum laengu 2e ja tema mass väheneb nelja aatommassiühiku võrra. Selle tulemusena nihkub element perioodilisuse tabelis kahe koha võrra ettepoole. lagunemisel suureneb tuuma laeng ühe võrra ja
tõmbejõududele. Prootonite vahel valitsevad tõukejõud. Neutronite vahel elektrilisi jõude pole. Tuumajõud on jõud, mis hoiavad prootonite ja neutronite tuumas koos. 12 Tuuma ehitus Tuum on kihilise ehitusega Tuuma osakesed asuvad teatud energiatasemel Selleks, et täielikult vabastada prooton tuumast on vaja anda energiat. Seda energiat mõõdetakse elektronvoltides (MeV) 13 Stabiilsed tuumad Tuuma stabiilsuse tingimused: 1. Püsiva tuuma suurus on piiratud 2. Prootonite kui ka neutronite energiatasemed peavad olema täidetud alates madalaimast 3. Neutronite arv peab olema natuke suurem kui prootonite arv. 14 radioaktiivsus Mis juhtub, kui tuuma üks madalamaist energiatasemetest pole lõpuni täitunud? (tuuma ei ole põhiseisundis) Kõrgemalt tasemelt langeb prooton madalamale tasemele.
Suurendades ühe määramise täpsust, väheneb teise määramise täpsus. Nt. energia ja aeg, impulss ja koordinaat. 11. Mis on ja potentsiaalibarjäär ja potentsiaaliauk ja kus esinevad aatomis? Potentsiaalibarjäär on tõke, mille ületamiseks puudub kehal piisav energia. Potentsiaaliauk on olukord, kus keha on mitmest küljest piiratud potentsiaalibarjääridega. Potentsiaalibarjääriks on aatomis elektriväljad, elektron on potentsiaaliaugus, kui ta tiirleb täpselt orbiidil. 12. Iseloomusta kvantarve 1) Peakvandist sõltub elektroni kaugus tuumast. n 2) Kõrval- ehk orbitaalkvandist sõltub elektroni orbiidi kuju. l 3) Magnetkvantarv määrab elektroni orientatsiooni ja tugevas magnetväljas iseloomustab elektroni kaugust tuumas. m 4) Spinn iseloomustab elektroni enda magnetomadusi. Nende 4 kvantarvu abil iseloomustatakse elektroni paiknemist ja liikumist. Elektroni kaugust ja mis pidi ta orbiidil liigub. 13
Suurendades ühe määramise täpsust, väheneb teise määramise täpsus. Nt. energia ja aeg, impulss ja koordinaat. 11. Mis on ja potentsiaalibarjäär ja potentsiaaliauk ja kus esinevad aatomis? Potentsiaalibarjäär on tõke, mille ületamiseks puudub kehal piisav energia. Potentsiaaliauk on olukord, kus keha on mitmest küljest piiratud potentsiaalibarjääridega. Potentsiaalibarjääriks on aatomis elektriväljad, elektron on potentsiaaliaugus, kui ta tiirleb täpselt orbiidil. 12. Iseloomusta kvantarve 1) Peakvantarv määrab elektroni kauguse tuumast ehk energiataseme. n 2) Kõrvalkvantarv ehk orbitaalkvandist määrab elektroni orbiidi kuju. l 3) Magnetkvantarv määrab elektroni orientatsiooni (liigub päri või vastupäeva); tugevas magnetväljas iseloomustab elektroni kaugust tuumas. m 4) Spin iseloomustab elektroni enda magnetomadusi. s
Füüsika Mikro- ja megamaailm ❏ Mikro - Palja silmaga ei näe; aatomid, aineosakesed ❏ Makro - universum, astronoomia Makrofüüsika ❏ Täht koosneb gaasist (vesinik, mis muutub heeliumiks), mis põleb . Täht koosneb vesinikust, tuumareaktsiooni käigus muutub heeliumiks, mida aeg edasi, seda raskemad elemendid tuumareaktsioonide käigus tekivad (kuni rauani) ❏ Kui gaas saab otsa ja paisub, siis tekib punane hiid ❏ Punases hiius hakkab heelium põlema, muutub valgeks kääbuseks (täht, kus lihtsamad elemendid on ära kasutatud) või toimub supernoovaplahvatus (täheplahvatus, kus võivad tekkida raskemad elemendid)
Sarnaselt keemiliste reaktsioonidega kirjeldatakse tuumareaktsioone võrrandite abil, näiteks: a + X Y + b või X (a, b) Y näitab , et tuuma X pommitamisel osakesega a toimunud reaktsiooni tulemusena tekib tuum Y ning eraldub osake b. Tuumareaktsioonide energeetilist külge iseloomustab reaktsioonis vabanenud energia Q. Q on positiivne, kui reaktsiooniproduktide kogumass on väiksem kui neelatud osakestel ja esialgsel tuumal, sest siis kasvab tuuma seoseenergia. Tuumareaktsiooni toimumise tõenäosust kirjeldatakse mõistega reaktsiooni ristlõige. Energia võib vabaneda nii kergete tuumade ühinemisel kui ka raskete tuumade lagunemisel. Seda selgitab graafik, mis näitab tuuma seoseenergia suurust ühe tuumaosakese(nukleoni) kohta: Seoseenergia nukleoni kohta B/A sõltuvalt tuuma massiarvust A. Ühe tuumaosakese kohta on seoseenergia maksimaalne massiarvu 60 ümbruses, mida arvestades ei
mikrofüüsika. Teadusharu on tekkinud 20. Sajandil. Eelduseks oli radioaktiivsuse, aatomi ja tuuma avastamine. Põhiliseks uurimismeetodiks on siin kaudne katse. Makromailm on see, mida me oma meeltega vahetult tajume. Selles maailmas kehtib klassikaline füüsika oma seadustega. Alused pärinevad 17. Sajandist. Aatomi ehitus ja kvantfüüsika Aatom sarnaneb Päikesesüsteemile. Seda mudelit kutsutakse ka nn planetaarmudeliks. Mudel võeti kasutusele pärast aatomituuma avastamist 1911.a. Tuuma avastamine põhineb Rutherfordi katsel, mille käigus kiiritati õhukest kullalehte -osakestega. Katse käigus avastati, et osad -osakesed põrkusid plaadilt tagasi. Põrkumine oleks mõeldamatu, kui aatomi positiivne laeng jaguneks ühtlaselt üle terve ruumi. Aatomi ehitus ja kvantfüüsika1 Ainuke seletus on, et positiivne laeng on koondunud elektronidest tuhandeid kordi massiivsemasse kompaktsesse tuuma Planetaarmudeli
Prootoni olemasolu ennustas Rutherford 1913.a. aga see avastati kuus aastat hiljem.Rutherfordi arvutused näitasid, et tuumas peavad olema ka teatud laenguta osakesed, mis avastati alles 1932.a. J.Chadwiki poolt uuringutes, et -osakestega pommitatud berülliumis tekkinud kiirgus kujutab endast neutronite voogu ( Nobeli preemia 1935 ) . Massilt prooton 1,672623 neutron 1,674929 10 -27 kg elektron 9,109534 10 - 31 kg Tuuma massi esitatakse aatommassiühikutes ( u ) , mille aluseks on võetud neutraalse süsinikuisotoobi 6 C 12 mass, mis on täpselt 12 u ehk 1 u on 1 / 12 nimetatud aatomi massist. 1 u = 1,6605402 10 -27 kg Sellel skaalal m p = 1,007276 u ning m n = 1,008665 u . 2 Tuuma massi väljendatakse ka energiaühikutes, kasutades seost E = m c . Selle
1.Aatomi ehituse kvantitatiivse teooria loomisel, mis võimaldaks selgitada aatomite spektrite seaduspärasusi, avastati uued mikroosakeste liikumise seadused kvantmehaanika seadused. Thomsoni mudel oli esimene välja pakutud aatomimudel. Thomson oletas, et positiivne laeng täidab ühesuguse tihedusega kogu aatomi ruumala. Lihtsaim aatom, vesiniku aatom, kujutab endast positiivselt laetud kera raadiusega umb 10 astmel -8cm, mille sees asub elektron. Keerukamates aatomites asub positiivselt laetud kera sees mitu elektroni. Aatom sarnaneb keeskiga, milles rosinate rollis on elektronid. Rutherfordi katsed. Elektronide mass on aatomite massist tuhandeid kordi väiksem. Kuna aatom on tervikuna nautraalne, siis langeb järelikult aatomi massi põhiosa aatomi positiivsele laengule. Ta soovitas aatomi positiivse laengu uurimiseks aatomi sondeerimist alfaosekestega, need tekivad raadiumi ja mõnede teiste keemiliste
sageduse määrab Einsteini sagedustingimus. Sel alusel õnnestus Bohril arvutada vesiniku spektrijoontele vastavad sagedused; seda peeti tema teooria tugevaks tõendiks. Bohri teooriat püüti rakendada ka teiste elementide aatomitele, kuid rakendatavaid tulemusi ei saadud. Küll aga õnnestus rahuldavalt seletada aatomite järjestust keemiliste elementide perioodilisussüsteemis. Aastal 1919 tekitas Rutherford esmakordselt kunstliku tuumareaktsiooni, pommitades lämmastikku alfaosakestega. Neutroni avastas alles 1932 James Chadwick. Alles siis jõuti aatomimudelini, mille järgi aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. 7 2. AATOMI EHITUS. Aatom koosneb positiivse elektrilaenguga aatomituumast, mida ümbritseb negatiivselt laetud elektronkate ehk elektronkest. Viimane jaguneb elektronkihtideks, mis omakorda koosnevad negatiivse elementaarlaenguga elektronidest
.................................................................10 Keskkonnamõjud - ühiskonnasaaste.......................................................10 Keskkonnamõjud vesijahutus reaktorites...............................................11 Kasutatud kirjandus....................................................................................12 Tuumaelektrijaam Tuumaelektrijaam ehk tuumajaam ehk tuumajõujaam ehk aatomielektrijaam on elektrijaam, kus elektrienergiat saadakse aatomituuma lõhustumisest. Tuumaelektrijaamades on võimalik toota elektrienergiat suures koguses, ökonoomselt ja õhusaastevabalt. Tuumaelektrijaamad ei eralda kasvuhoonegaase ega saasta õhku. Normaalse töö korral tekib väga vähe tahkeid jäätmeid ja kütus on odav, sest seda kulub väga vähe. Sel põhjusel on maailmas väga suured tuumakütuse potentsiaalsed varud. Tänapäeval annavad tuumajaamad 17% kogu elektrienergiast, peaaegu sama palju kui hüdroelektrijaamad
Eristatakse stabiilseid ja mittestabiilseid (radioaktiivseid) ning looduslikke ja tehislikke isotoope. Ebastabiilsed isotoobid püüdlevad stabiilsuse poole ja lagunevad aja jooksul mõneks stabiilsemaks elemendiks. Looduses esinevad elemendid enamasti isotoopide segudena. Tehislikult on tuumareaktsioonide abil saadud peaaegu kõikide elementide isotoope 8.Radioaktiivsus Radioaktiivne element, Radioaktiivsus, ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneselik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. Samuti nimetatakse radioaktiivsuseks ebastabiilsete elementaarosakeste (nt neutron) lagunemist. Kõik vismutist suurema prootonite arvuga elemendid on radioaktiivsed. Radioaktiivse lagunemise käigus muutub sageli üks radioaktiivne element teiseks, mistõttu esinevad "radioaktiivse lagunemise read". Tuntakse kolme radioaktivse lagunemise rida: 9. poolestusaeg
egemist on süsteemiga, milles suurem osa aatomi massist on koondunud väikesesse tuuma. Just siis sündis mul ettekujutus väikese massiivse laetud keskmega aatomist. Ratherfordi katsete teisi tulemusi · Vesiniku aatomi tuuma laeng +e · Heliumi aatomi tuuma laeng +2e · Kulla aatomi läbimõõt 3*10-15m Aatomi ehitus Aatom sarnaneb Päikesesüsteemile. Seda mudelit kutsutakse ka nn planetaarmudeliks. Mudel võeti kasutusele pärast aatomituuma avastamist 1911.a. Tuuma avastamine põhineb Rutherfordi katsel, mille käigus kiiritati õhukest kullalehte -osakestega. Katse käigus avastati, et osad -osakesed põrkusid plaadilt tagasi. Põrkumine oleks mõeldamatu, kui aatomi positiivne laeng jaguneks ühtlaselt üle terve ruumi. Aatomi ehitus · Planetaarmudeli järgi kujutab aatom endast ~1023 korda vähendatud Päikesesüsteemi laadset moodustist.
oleks täidetud. 6. Mis on energia ja mis ühikutes seda mõõdetakse? Formuleeri energia jäävuse seadus. Energia on mateeria liikumist ja interaktsiooni kirjeldav kvantitatiivne mõõde, mida mõõdetakse dzaulides. Energia ei teki ega kao vaid muundub ühest liigist teise. 7. Nim klassikalise aatomi orbitaalmudeli põhiraskusi. Kuidas kaasaegne kvantmudel neist üle saab? 1) Klassikalise aatomimudeli kohaselt peaks elektron oma energia ära kiirgama tuumale kukkuma, tegelikult seda ei juhtu, kuna elektron ei liigu mööda kindlat orbiiti. Tegelikkuses seda ei toimu, sest aatomid on stabiilsed ja tavaliselt ei kiirga energiat. 2) Sama elemendi aatomid on üksteisega eristamatult sarnased. Klassikaline mudel seda ei eelda. Elektron võiks tiirelda igasugustel kaugustel tuumast. Seega peaks ka igasuguse suurusega aatomeid olemas olema. 8. Mis ühendab tööd ja soojust, mis eristab?
murdumisnäitaja n suhe esimese keskkonna (selle, kust valgus tuleb) abs. murdumisnäitajasse n . n =n /n Dispersioon on aine absoluutse murdumisnäitaja sõltuvus lainepikkusest (või sagedusest). Valdava osa ainete murdumisnäitaja väheneb valguse lainepikkuse suurenedes. Spekter näitab valguse intensiivsuse jaotust lainepikkuste (või sageduste) järgi. Pidevspektris on esindatud kõik lainepikkused. Joonspekter koosneb eraldiseisvatest spektrijoontest, millest igale 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
lainefront - piir, kuhu on keskonna häiritus laine näol jõudnud. lainepikkus vähim vahekaugus kahe samas taktis võnkuva laine punkti vahel (nt laineharjade vahel) sagedus näitab mitu võnget teeb laine ajaühikus periood ühe võnke tegemiseks kuluv aeg. faas pöördenurk, mille keha on võnkumisel läbinud. valguse interferents kahe laine liitumine, mille tulemusena erinevais ruumi punktides võnkumised tugevdavad või nõrgendavad teineteist. koherentsus kahe laine lainepikkus on sama ja nende faaside suhe on ajas muutumatu. valguse difraktsioon nähtus, kus valguslained painduvad tõkete taha. Valguse ja aine vastastikmõju valguskiir - igas ruumi punktis, vaid ühes suunas leviv valguslaine. valguse sirgjoonelise levimise seadus ühtlases keskkonnas levib valgus sirgjooneliselt. murdumine - Valguse murdumiseks nimetatakse laine levimissuuna muutust kahe keskkonna lahutuspiiril. murdumisnurk - pinnaristsirge ja murdunud kiire vaheline nurk.
Optika seletab optikanähtusi. Tavaliselt kirjeldab optika nähtava, infrapunase ja ultravioletse valguse nähtusi. Et aga valgus on elektromagnetkiirgus, siis ilmnevad analoogilised nähtused ka röntgenikiirguse, mikrolainete, raadiolainete ning teiste elektromagnetkiirguse liikide korral. Valgusallikas on valgust kiirgav keha. Valgusallikaid liigitatakse soojuslikeks (kuumadeks) ja külmadeks. Valgus on elektromagnetkiirgus, mille lainepikkus on vahemikus 380...760 nanomeetrit. Valguskiirgus tekitab inimese silmas valgusaistingu. Erineva lainepikkusega valguskiirgust tajub inimene erineva värvusena. Inimene on võimeline eristama 2 nanomeetri suurust muutust valguskiirguse lainepikkuses. Seega on inimene teoreetiliselt võimeline eristama umbes 150 spektrivärvi. Mõnikord mõistetakse valgusena ka ultraviolettkiirgust ja infrapunakiirgust. Valgus on energia, mis liigub edasi kiirguse teel. Valgus jaguneb kolme ossa: 1
komponendi ehk E-vektori kaudu E = E0 sin t = E0 sin 2ft , kus 2ft on faas. Valguse interferents on kahe või enama laine liitumisel tekkiva liitlaine amplituudi sõltuvus liituvate lainete faasidest. Koherentsus lained, millel on ühesugune sagedus ja ajas muutumatu faaside vahe. Valguse difraktsioon on nähtus, mis seisneb laine kiire kõrvalekaldumises avade või tõkete taha geomeetrilise varju piirkonda. Valguse levimiskiirus v m/s Valguse lainepikkus m Sagedus f s-1 Hz Periood T s 1 v= f = f T Valguse ja aine vastastikmõju Valguskiir kitsa kiirtekimbuna leviv valguslaine. Valguse sirgjoonelise levimise seadus ühtlases (st homogeenses ja isotroopses) keskkonnas levib valgus sirgjooneliselt. Tõestuseks on punktvalgusallika poolt tekitatud varju terav piirjoon.
Vastastikmoju vahendajat ei tahtsustatud. Elektromagnetiline ? Kujunes valja 19. sajandi lopuks Faraday ja Maxwelli toode tulemusena. ? Erinevalt mehaanilisest maailmapildist tahtsustatakse selles ka vastastikmoju vahen dajat, milleks on vali. Relativistlik ? Kujunes valja aastail 1905?1916 Einsteini toode tulemusena. ? Varasemale lisandus absoluutse kiiruse printsiip. ? Ilmnes pikkuse ja aja suhtelisus (relatiivsus). Kvantmehaaniline ? Kujunes valja aastail 1924?1930 Bohri, de Broglie, Schrodingeri, Heisenbergi, Pauli ja Diraci toode tulemusena. ? Lisandusid dualismiprintsiip ja toenaosuslikkuse printsiip. Kaasaegne ? Kujunes valja 20. saj II poolel. ? Tugeva ja norga vastastikmoju avastamine. ? Atomistliku printsiibi laiendamine valjale (kvantvaljateooria). ? Algosakeste standardmudeli loomine. Skalaarne suurus on esitatav vaid uhe mootarvuga, millele lisandub mootuhik. Skalaarsed suurused on ilma suunata. Naiteks ? aeg t;
3. Tugev ja nõrk vastastikmõju Tugev ja nõrk vastastikmõju esineb ainult mikromaailmas. Tugev vastastikimõju esineb kvarkide vahel ja on tingitud eriliste elementaarosakeste, gluuonite vahetamisest. See avaldub peamiselt tuumajõududena. Need on jõud, mis 7 hoiavad nukleone koos, kuid avalduvad ka tuumareaktsioonide korral. Selle mõjuraadius on väga väike, kuni 10-15 m ( 1 fermi), see on ka aatomituuma läbimõõdu suurusjärk. Tuumajõud esineb nii elektriliselt laetud kui laadimata osakeste vahel. Tuumajõud mõjuvad piiratud arvu osakeste vahel. See arv on määratud osakestega, mis jäävad mõjuraadiusesse. Tuumajõud on erilised veel sellepoolest, et suurematel kaugustel esineb tõmbumine, väiksematel (ca 10-16 m) tõukumine. Nõrk vastastikmõju esineb kõikide elementaarosakeste vahel. Selle mõjuraadius on veel väiksem, alla 10-17 m
r Pendli vabavõnkumise l m Mat. pendel: l pendli niidi pikkus, g - raskuskiirendus T = 2 T = 2 periood g k Vedrupendel: m keha mass, k vedru jäikus Võnkliikumise võrrand x = x0 sin t x hälve, x0 amplituud, nurkkiirus, t aeg Laine levimiskiirus v = f lainepikkus, f laine sagedus II. SOOJUSÕPETUS Pascali seadus Vedelikule ja gaasile avaldatav rõhk antakse muutusteta edasi vedeliku või gaasi igasse puntki. Rõhk vedelikus p = gh p vedeliku rõhk sügavusel h, g raskuskiirendus, vedeliku tihedus Üleslükkejõud F = gV p vedeliku või gaasi tihedus, V keha poolt väljatõrjutud ruumala I. Termodünaamika
r Pendli vabavõnkumise l m Mat. pendel: l pendli niidi pikkus, g - raskuskiirendus T = 2 T = 2 periood g k Vedrupendel: m keha mass, k vedru jäikus Võnkliikumise võrrand x = x0 sin t x hälve, x0 amplituud, nurkkiirus, t aeg Laine levimiskiirus v = f lainepikkus, f laine sagedus II. SOOJUSÕPETUS Pascali seadus Vedelikule ja gaasile avaldatav rõhk antakse muutusteta edasi vedeliku või gaasi igasse puntki. Rõhk vedelikus p = gh p vedeliku rõhk sügavusel h, g raskuskiirendus, vedeliku tihedus Üleslükkejõud F = gV p vedeliku või gaasi tihedus, V keha poolt väljatõrjutud ruumala I. Termodünaamika
Näiteks reaalfootonid neelduvad ja kiirguvad, mis kajastub valgus- ja soojus- aistingutes. Virtuaalolekus kvandil on toime olemas, kuid see toime on ajaliselt piiratud (kehtib määramatuse seos). Seetõttu virtuaalkvant katseliselt vaadeldav ei ole. Näiteks virtuaalfootonid vahendavad elektromag- netilist vastastikmõju, kuid nende neeldumine ja kiirgumine ei kajastu valgus- ja soojusaistingutes. Vaakumolekus viibival kvandil toimet ei ole ning kvant pole ka katseliselt vaadeldav. Vaakumosake saab vaid energiat vastu võtta (ja seda piisavalt saades minna reaalolekusse). Loovutada pole tal midagi, sest tema energial juba on vähim võimalik väärtus. Töö A on füüsikaline suurus, mis kirjeldab olukorra muutumisel tehtavat pingutust. Mehaanilise töö korral on tegemist kehade omavahelise asendi muutumisega. Energia on füüsikaline suurus, mis kirjeldab millegi suutlikkust muuta olukorda. Energia on keha või jõu
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.
laeng on ühtl. jaotunud kogu ruumalas (kera 10-10 m), kus teatud kindlatel kaugustel paiknevad elektronid.Eksperiment ei kinnitanud seda mudelit. aatomi planetaarne mudel (Rutherford, 1911):peaaegu kogu aat. mass koondunud väga väikesesse (10-15m) posit. laetud tuuma. Rutherfordi planetaarne aatomimudel- selgitas -osakeste hajumisnähtusi- ei selgitanud aatomi stabiilsust ega aatomispektrite katkendlikkust (joonspektrid) Bohr: vesinikusarnane (üheelektroniline) aatom.3 postulaati:I Elektron võib liikuda ümber tuuma vaid statsionaarsetel ringorbiitidel II Statsionaarsetel orbiitidel liikudes elektron energiat ei kiirga III Elektron kiirgab või neelab energiat ainult üleminekul ühelt statsionaarselt orbiidilt teisele. AATOMITUUM Prooton ja neutron: nukleonid A(massiarv)=Z(prootonite arv)+N(neutronite arv) isotoobid: ühesugune tuumalaeng (sama element) erinev massiarv.isobaarid:ühesuguse massiarvuga erinevad
annaabi.ee 
