FÜÜSIKA RIIGIEKSAM: MÕISTED (2)

Mehaanika
Mehaaniline liikumine
ühtlane sirgjooneline liikumine - Ühtlaseks sirgjooneliseks liikumiseks nimetatakse sellist liikumist, mille puhul trajektooriks on sirge ja keha läbib mistahes võrdsetes ajavahemikes on võrdsed teepikkused .
ühtlaselt muutuv liikumine - Ühtlaselt muutuvaks liikumiseks nimetatakse liikumist, mille puhul keha kiirus muutub võrdsetes ajavahemikes võrdsete suuruste võrra.
taustsüsteem - Taustsüsteem on mingi taustkehaga seotud ruumiliste ja ajaliste koordinaatide süsteem.
teepikkus - Trajektoor , mille keha läbib teatud ajavahemiku jooksul.
nihe - Sirglõik, mis ühendab keha liikumise algusasukohta lõppasukohaga.
hetkkiirus – Keha kiirus teatud ajahetkel.
kiirendus – Näitab kui palju muutub kiirus ajaühikus.
liikumise suhtelisus – Keha liikumine sõltub taustsüsteemi valikust. Ei ole olemas absoluutselt liikumatut taustsüsteemi. Seega mehaaniline liikumine on alati suhteline.
liikumisvõrrand – Võrrand, mis kirjeldab mõnda liikumist iseloomustavat suurust ajas.
Kehade vastastikmõju
mass – 1) Väljendab keha inertsi ehk võimet säilitada liikumise kiirust.
2) Väljendab keha võimet tõmmata ligi teisi kehi ehk gravitatsioonivõimet.
jõud – Ühe keha mõju suurus teisele.
rõhk – Pinnale risti mõjuva jõu ja pindala suhe.
tihedus – Näitab aine massi ruumalaühiku kohta.
raskusjõud – Gravitatsionijõud, millega Maa tõmbab enda poole tema lähedal asuvaid kehi.
elastsusjõud - Keha kuju ja mõõtmete muutmisel ehk deformeerimisel tekkiv jõud, mis on vastassuunaline ning suuruselt võrdne jõuga, mis keha antud hetkel deformeerib.
hõõrdejõud – Jõud, mis tekib alati kehade vahetul kokkupuutel ja mõjub piki kokkupuute pinda ning on suunatud liikumisele vastu.
üleslükkejõud – Jõud vedelikes ja gaasides , mis on vastassuunaline raskusjõule.
impulss – kiiruse ja massi korrutis.
Newtoni I seadus – Vastastikmõju puudumisel või nende kompenseerumisel on keha, kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt.
Newtoni II seadus – Keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline keha massiga.
Newtoni III seadus – Jõud tekivad kahe keha vastastikmõjus alati paarikaupa. Need jõud on absoluutväärtuselt võrtsed, kuid vastassuunalised.
gravitatsiooniseadus - Kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nende vahekauguse ruuduga.
impulsi jäävuse seadus - suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv.
põrke liigid – 1)Absoluutselt elastne põrge, mille käigus kehade summaarne kineetiline energia ei muutu: kogu kineetiline energia muutub deformatsiooni potentsiaalseks energiaks ja see omakorda muutub täielikult kineetiliseks energiaks. Pärast põrget kehad eemalduvad teineteisest.
2)Absoluutselt mitteelastne põrge, mille käigus osa summaarsest kineetilisest energiast muutub kehade siseenergiaks. Pärast põrget jäävad kehad paigale või liiguvad koos edasi.
mehaaniline töö – Mehaanilist tööd tehakse siis, kui kehale mõjub jõud ja keha selle mõju abil liigub.
võimsus – Näitab, kui palju tööd teeb keha ühes ajaühikus.
mehaaniline energia – Keha või kehade süsteemi võime teha tööd.
mehaanilise energia jäävuse seadus - Energia ei saa tekkida ega kaduda. Ta võib muunduda ühest liigist teise või kanduda ühelt kehalt teisele.
Perioodiline liikumine
ringliikumine – Punktmassi liiumine mõõda ringjoone kujulist trajektoori.
nurkkiirus – Pöördenurga ja selle sooritamiseks kulunud aja suhe.
kesktõmbekiirendus - Suunamuutusest tingitud kiirendus, mis on suunatud keha trajektoori kõveruskeskpunkti poole ja on kiirusvektoriga risti.
joonkiirus – Ringliikumisel läbitud teepikkuse ja selleks kulunud aja suhe.
periood – Ringliikumisel ühe täisringi tegemise aeg.
sagedus – Ühes ajaühikus tehtud täisringide arv.
hälve – Keha kaugus tasakaalu asendist.
amplituud – Maksimaalne keha kaugus tasakaalu asendist.
ristlaine - laine, kus võnkumine toimub levimissihiga risti.
pikilaine – laine, kus võnkumine toimub piki levimissihti.
Soojusõpetus
ideaalne gaas – lihtsaim gaasi mudel.
omadused : a) molekulid on punktmassid.
b) molekulide põrked anuma seintega on absoluutselt elastsed. ( molekulide kiirus ei muutu)
c) molekulide vahel ei ole vastastikmõju.
molekul – molekulaarfüüsikas nimetatakse molekuliks aineosakest, mis osaleb soojusliikumises.(keemilises mõttes molekulid, ioonid ja aatomid )
siseenergia – kõikide keha koostisosakeste liikumisest (kineetiline energia) ja vastastikmõjust
(potensiaalne energia) tingitud energia.
temperatuur – keha soojuslikku seisundit iseloomustav füüsikaline suurus.
soojushulk – siseenergia hulk, mille keha saab või kaotab soojusülekande protsessis.
gaasirõhk – surve, millega molekulid rõhuvad anuma seinu.
ideaalse gaasi olekuvõrrand - Ideaalse gaasi olekuvõrrand ehk Clapeyroni -Mendelejevi võrrand on võrrand, mis seob ideaalse gaasi olekuparameetreid, kui see gaas on tasakaaluolekus.
isoprotsessid – protsess, mille puhul üks oleku parameetritest on jääv suurus.

isotermiline protsess – temperatuur on konstantne .

isobaariline protsess – rõhk on konstantne

isohoorne protsess – ruumala on konstantne
termodünaamika I seadus – süsteemile antud soojushulga arvel suureneb tema siseenergia ja süsteem teeb välisjõudude ületamisel tööd.
termodünaamika II seadus – Loodus püüab üle minna vähem tõenäoliselt olekult tõenäolisemale.
soojusmasin – masin, mis muundab kütuse siseenergiat mehaaniliseks energiaks. Iga soojusmasina tööks on vaja kolme osa : 1) soojendi
2) töötav keha
3) jahuti
soojusmasina kasutegur – soojusmasina kasuteguriks on selle masina poolt tehtud töö ja soojendilt saadud soojushulga suhe.
Elektromagnetism
Elektriväli
elektrilaeng – füüsikaline suurus, mis näitab, kui tugevasti keha osaleb elektromagnetilises vastastikmõjus.
laengu jäävuse seadus – elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus.
punktlaeng – laetud kehad, mille mõõtmed on tühised võrreldes kehade vahekaugusega.
Coulomb’i seadus – kaks punktlaengu mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse ruuduga.
elektrivälja tugevus - elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale.
pinge – kahe punkti vaheline pinge näitab, kui suurt tööd teeb elektriväli ühikulise positiivse laenguga keha viimisel ühest punktist teise.
elektrimahtuvus – kahe keha omavaheline mahtuvus näitab, kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge.
plaatkondensaator – kehade süsteemi, mis on loodud kindla mahtuvuse saamiseks nimetatakse kondensaatoriks.
Alalisvool
elektrivool – laengukandjate suunatud liikumine.
voolutugevus – näitab kui suur laeng läbib juhi ristlõiget ühes ajaühikus.
elektritakistus – juhi omadus avaldada laengukandjate liikumisele takistavat mõju.
elektrivoolu töö – juhis tehtav töö on võrdeline voolutugevusega, pingega juhi otstel ja voolu kestusega.
elektrivoolu võimsus – elektriseadme poolt arendatava võimsuse saab esitada voolutugevuse ja pinge korrutisena.
Joule-Lenzi seadus – elektrivoolu toimel juhis eralduv soojushulk on võrdeline voolutugevuse ruuduga, juhi takistusega ja voolukestusega.
Ohmi seadus vooluringi osa kohta – voolutugevus juhis on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega.
aine eritakistus – näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud, ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõike pindalaga keha takistus.
elektromotoorjõud – näitab, kui suure töö teevad kõrvaljõud selleks, et toimetada vooluringi suvalises punktis paiknev positiivne ühiklaeng läbi kogu ringi samasse punkti tagasi.
Ohmi seadus vooluringi kohta – voolutugevus ahelas on võrdeline elektromotoorjõuga ja pöördvõrdeline ahela kogutakistusega.
Magnetväli
püsimagnet – püsimagnet on keha, mida alati ümbritseb magnetväli.
magnetinduktsioon – näitab jõudu, mis mõjub ühikulise vooluga ja ühikulise pikkusega juhtmelõigule selle juhtmega ristuvas magnetväljas.
jõujoon – mõtteline joon, mille igas punktis on B- vektor (E-vektor) suunatud piki selle joone puutujat.
Ampér’i seadus – magnetväljas juhtmelõigule mõjuv jõud on võrdeline juhet läbiva voolutugevusega, juhtmelõigu pikkusega ja siinusega nurgast voolu suuna ja magnetvälja suuna vahel.
Elektromagnetväli
elektromagnetilise induktsiooni nähtus – elektrivälja tekkimine magnetvälja muutumisel.
magnetvoog – näitab, millisel määral läbivad magnetvälja jõujooned vaadeldavat pinda selle pinna suuruse ja asendi tõttu magnetväljas.
Faraday elektromagnetilise induktiooni seadus – juhtmekontuuris tekkiv elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega.
eneseinduktsiooni nähtus – elektromagnetilise indutsiooni alaliik, mille korral magnetvoo muutus on põhjustatud voolu muutusest vaadeldavas juhis endas.
induktiivsus – näitab, kui suur endainduktsiooni elektromotoorjõud tekib selles juhis vooltugevuse ühikulisel muutusel ühe ajaühiku jooksul.
võnkering – kondensaatorit ja induktiivpooli sisaldav vooluring , milles kondensaatori elektrivälja energia ja pooli magnetvälja energia muunduvad perioodiliselt teineteiseks.
vahelduvvool – elektrivool, mille tugevus perioodiliselt muutub.
Optika
Laineoptika
valgus kui elektromagnetlaine – nähtav valgus on elektromagnetlaine lainepikkuste vahemikus 760nm kuni 380nm.
elektromagnetlainete skaala – madalsageduslained, raadiolained , infravalgus, nähtavvalgus, ultravalgus, röngtenkiirgus, gammakiirgus, kosmiline gammakiirgus.
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.
murdumisseadus – langemisnurga ja murdumis nurga siinuste suhe on antud keskkonna jaoks jääv suurus.
suhteline murdumisnäitaja – võrdne langemis ja murdumisnurga siinuste suhtega.
absoluutne murdumisnäitaja – antud keskkonna murdumisnäitaja vaakumis suhtes.
dispersioon – aine absoluutse murdumisnäitaja sõltuvus lainepikkusest
spekter – näitab valguse intensiivsuse jaotust lainepikkuste või sageduste järgi.
Kvantoptika
footon – elektromagnetlaine elementaarosake.
fotoefekt – elektronide väljalöömine ainest valguse toimel.
väljumistöö – vähim energiahulk, mis on vajalik elektroni ainest väljaviimiseks.
fotoefekti punapiir – piirsagedus , mille energiast piisab elektroni ainest väljaviimiseks.
Aine struktuur
aatomfüüsika
Bohri aatommudel – Aatomi mass on kogunenud positiivsesse väikesesse tuuma aatomi keskel. Ümber tuuma tiirlevad elektronid. Elektronid on kindlatel orbiitidel, kus nad ei kiirga energiat. Kõrgemalt orbiidilt madalamale minnes elekton kiirgab kvandi , madalamalt kõrgemale minnes neelab kvandi.
peakvantarv – täisarv, mis määrab ära elektroni energiataseme aatomis (orbiidi number).
energianivoo - peakvantarvule vastav energia.
Bohri postulaadid –
a) Aatom võib püsivalt viibida ainult erilistes statsionaarsetes ehk kvantolekutes, millest igaühele vastab kindel energia . Statsionaarses olekus aatom ei kiirga ega neela energiat.
b) Aatom kiirgab footoni suurema energiaga statsionaarsest olekust üleminekul väiksema energiaga statsionaarsesse olekusse üleminekul. Kiiratud footoni energia võrdub statsionaarsete olekute energiate vahega. Footoni neeldumisel läheb elektron üle kõrgema energiaga statsionaarsesse olekusse.
tahkiste struktuur
energiatasemed tahkises – kristallides väliskihi elektronide vastastikmõju tõttu muutunud mitme elektronvoldised valentselektronide väliskihid.
metall - valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud. Vabade tasemete olemasolu tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa, võttes elektrivoolu põhjustavalt elektriväljalt lisaenergiat. Elektronid saavad liikuda ja seetõttu ongi metallid head
elektrijuhid.
dielektrik - on valentselektronide energiatsoon elektronidega täielikult hõivatud. Elektronidel puudub liikumisvabadus , sest pole vabu naabertasemeid. Järgmine lubatud energiatsoon paikneb lootusetult laia (kuni 10 eV) keelutsooni taga. Elektrivoolu ei saa tekkida.
pooljuht - on valentselektronide energiatsoon ehk valentsitsoon küll elektronidega täielikult hõivatud, kuid keelutsoon on palju kitsam (1-2 eV) kui dielektrikutes. Elektronid suudavad minna valentsitsoonist järgmisse lubatud tsooni ehk juhtivustsooni, jättes valentsitsooni maha täitmata elektronseisundeid ehk auke , mis käituvad nagu positiivse laenguga osakesed, st võtavad ka osa elektrijuhtivusest. Paar elektron-auk võib pooljuhis tekkida näiteks pealelangeva valguse footoni arvel. Sellest ka nimetus pooljuht, sest tema elektrijuhtivus on muudetav mingi välisteguri (valgus, temperatuur) mõjul.
Tuumafüüsika
aatomi tuum - Aatomituum on aatomi väga väike ja tihe keskosa, mis moodustab põhilise osa aatomi massist. Aatomituum koosneb nukleonidest – positiivse laenguga prootonitest ja neutraalse laenguga neutronitest . Tuuma läbimõõt on suurusjärgus 10–15 m.
neutron – laenguta tuuma osake. Mass on ligilähedale võrdne prootoni seisumassiga ehk 1 aatommassi ühik.
prooton – positiivse laenguga tuuma osake. Seisumass on umbes 1 aatommassi ühik.
massiarv – nukleonide (prootonite ja neutronite) koguarv tuumas.
isotoop – isotoobid on elemendid, kus on prootoneid tuumas sama palju, kuid neutronite arv on erinev.
radioaktiivsus - on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneselik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. Samuti nimetatakse radioaktiivsuseks ebastabiilsete elementaarosakeste (nt neutron) lagunemist.
poolestusaeg –aeg, mille jooksul laguneb pool radioaktiivsest ainest.
seosenergia – energia, mis tuleks kulutada, et lagundada aatomi tuum nukleonideks.
massidefekt – nukleonide seisumasside ja aatomi tuuma seisumassi erinevus.
tuumareaktsioonid - tuumade muundumised, mis toimuvad tuumade vastastikmõjus elementaarosakeste või teiste tuumadega.
Kosmoloogia
Päike - on meie planeedile lähim täht. Tema mass on 330 000 korda ja diameeter 109 korda suurem kui Maal, keskmine tihedus 1,4·103 kg/m3. Päikese ekvaatorilähedased kihid pöörlevad kiiremini kui poolustelähedased kihid. Päikese spektris on pidevspektri taustal palju neeldumisjooni, mille järgi on kindlaks tehtud, et Päikese atmosfäär koosneb põhiliselt vesinikust ja heeliumist. Üldse on avastatud Päikesel üle 70 keemilise elemendi olemasolu. Päikese pinna temperatuur on 6000K. Sellisel temperatuuril on paljude elementide aatomid ioniseeritud olekus. Sügavamal tõuseb temperatuur 15 miljoni K-ni, milles aine on plasmana.
Päikesesüsteem - Päike koos temaga gravitatsiooniliselt seotud kehadega ( planeedid , asteroidid , komeedid jne)
planeedid - suure massiga kerakujuline taevakeha , mis tiirleb ümber tähe ega tooda termotuumasünteesi abil energiat. Planeediks kvalifitseerumiseks peab mass olema piisav, et puhastada gravitatsiooniliselt oma ümbrus.
Merkuur, Veenus , Maa ja Marss on maatüüpi planeedid. Jupiter, Saturn , Uraan ja Neptuun on jupiteritüüpi ehk hiidplaneedid . Eelnevalt olid planeedid järjestatud Päikesest kauguse kasvamise järgi. Suuruse järgi alates suuremast on järjestus Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun, Maa, Veenus, Marss, Merkuur. Pluutot loetakse alates 2006 aastast väikeplaneediks. Kõigil hiidplaneetidel on olemas rõngad.
planeetide kaaslased (tähtsamad)
a)Merkuur – puudub
b)Veenus – puudub
c)Maa – Kuu
d)Marss – Phobos ja Deimos
e)Jupiter – Io, Europa, Ganymedes, Callisto (Galileo kuud)
f)Saturn – Titan , Japetus, Rhea
g)Uraan – Titani, Ariel, Oberon
h)Neptuun – Triton
asteroidid - väikeplaneedid tiirlevad enamuses Marsi ja Jupiteri orbiitide vahel ning nende orbiidid on tihti välja venitatud. Nende läbimõõt ulatub mõnest kilomeetrist ligi tuhande kilomeetrini ning paljud neist on korrapäratu kujuga. Oletatakse, et tegemist on kunagi eksisteerinud planeetide kildudega.
meteoorkehad - planeetidevahelises ruumis liikuv tahke keha, mis Maa atmosfääri sattudes põhjustab meteoori ning võib meteoriidina maapinnale langeda. Kosmoses olles on nimetus meteoroid.
Maa liikumine – Maa pöörleb ümber oma telje ja tiirleb ümber Päikese. Lisaks liigub veel kogu Päikesesüsteem ümber Linnutee galaktika tsentri. Aastaajad tekivad kuna maa pöörlemistelg on nurga all orbitaaltasandi suhtes.
päiksesevarjutus – Kuu varjutab Päikese Maa eest.
kuuvarjutus – Kuu satub Maa varju koonusesse.
valgusaasta – teepikkus mille läbib valgus ühe Maa aasta jooksul.
galaktika – gravitatsiooniliselt seotud süsteem, mis koosneb tähtedest, tähtede jäänustest, gaasist ja tumedast ainest. Liigitatakse spiraal , elliptilisteks, varbspiraalseteks ja korrapäratuteks galaktikateks.
tähe evolutsioon – Alguses on gaas(põhiliselt vesinik ). Gaas hakkab gravitatsiooni tõttu kokku tõmbuma. Kokkutõmbumise käigus toimub höördumine, mis tõstab gaasi temperatuuri. Temperatuuri jõudmisel 10 tuhande kelvinini hakkab tähes toimuma termotuuma reaktsioon . Vesinik muutub heeliumiks, mille käigus eraldub energiat. Päikese kiirgus pühib minema tema ümber oleva üleliigse gaasi. Algab rahulik periood tähe elus, mis võib kesta miljardeid aastaid. Väiksemate tähtede puhul nagu Päike on järgmiseks staadumiks punane hiid. Tähes tõuseb rõhk ning täht paisub ja jahtub. Viimaseks staadiumiks on valge kääbus. Suurema massiga tähtede elu kulgeb tormilisemalt. Nad põletavad oma kütuse ära tunduvalt kiiremini. Suurte tähtede elu lõppeb tihti, kas noova või supernoovaga, mis kujutab endast suurt plavhatust. Järgi jääb, kas must auk, neutronnäht või pruun kääbus.
universumi evolutsioon - Ühe sajandiksekundi jooksul oli temperatuur nii kõrge, et eksisteeris vaid kiirgus ja elementaarosakesed, edasi tekkisid esimesed deuteeriumi ja triitiumi tuumad , edasise paisumise käigus vähenes aine tihedus ja footonite energia ning elektronid ja tuumad said ühineda vesiniku ja heeliumi aatomiteks. Hakkas tekkima aine ning universum liikus kuuma universumi ajajärgust läbipaistva universumi ajajärku. Jätkus universumi ja reliktfooni paisumine ja jahtumine . Suurenes nähtamatu aine mõju ning vesiniku ja heeliumi mittehomogeensus – algas Universumi suuremastaabilise struktuuri tekkimine. Gaas kuumenes ja sellest moodustusid galaktikaparved, galaktikad , esimese põlvkonna tähed.
Suur Pauk - Universumi tekke alghetk, mille ajal Universumi läbimõõt on 0, temperatuur ja tihedus on lõpmatud ja peale mida algab kiire paisumine e. inflatsioon .