o tiirutama orbiitipidi ümber tuuma. Selleks peab ringile sobituma täisarv laineid. Orbiidi r, elektroni orbitaalkiirus ja energia vastastikuses sõltuvuses. Elektroni laineomadusest järeldub, et see võib tuuma ümber tiirelda vaid teatud kindlatel orbiitidel raadiusega rn. Elektron ei kiirga elektromagnetlaineid -Bohri I postulaat; kui elektron hüppab ühelt lubatud orbiidilt teisele, siis elektron kiirgab-II postulaat. Bohri- de Broglie aatomimudel selgitas H joonspektrite tekke põhjust, struktuuri, nt õigest kätte joonte lainepikkused. 3mõõtmelises aatomis määratlevad elektroni iga võimalikku seisulainet 3 kvantarvu: peakvant n, kõrval-e orbitaalkvant l ja magnetkvant me. kvantarv eristab seisulaineid, mis on moodustunud
annavad tuumale laengu. Seda, et tuum koosneb prootonitest ja neutronitets väljendab seos: tuuma massiarv on prootonite ja neutronite arvude summa. - Elektron kannab väikseimat negatiivset elektrilaengut, Elektroni põhiseisundiks aatomis on minimaalse energiaga seisund, tiirlevad ümber aatomituuma; Bohr oletas, et elektronid liiguvad ühelt orbiidilt teisele hüppeliselt. 6. Millised vastuolud kaasnesid planetaarse aatomimudeliga? - Ei selgita aatomi püsivust(aatomi kiirgus) - Ei selgita joonspektrite teket - Kehtib ainult mittekiirgava aatomi korral 7. Mida väidavad Bohri postulaadid? Mille põhjendamiseks neid vaja oli? - 1) Aatom võib olla vaid kindlates (statsionaarsetes) olekutes, millest igaühele vastab energia En. Statsionaarses olekus aatom ei kiirga. - 2) Aatomi üleminekul statsionaarsest olekust energiaga Em olekusse energiaga Ek, kiiratakse või neelatakse energiakvant hf, mis võrdub nende olekute energiate vahega. -
Seda, et tuum koosneb prootonitest ja neutronitets väljendab seos: tuuma massiarv on prootonite ja neutronite arvude summa. - Elektron kannab väikseimat negatiivset elektrilaengut, Elektroni põhiseisundiks aatomis on minimaalse energiaga seisund, tiirlevad ümber aatomituuma; Bohr oletas, et elektronid liiguvad ühelt orbiidilt teisele hüppeliselt. 6. Millised vastuolud kaasnesid planetaarse aatomimudeliga? - Ei selgita aatomi püsivust(aatomi kiirgus) - Ei selgita joonspektrite teket - Kehtib ainult mittekiirgava aatomi korral 7. Mida väidavad Bohri postulaadid? Mille põhjendamiseks neid vaja oli? - 1) Aatom võib olla vaid kindlates (statsionaarsetes) olekutes, millest igaühele vastab energia En. Statsionaarses olekus aatom ei kiirga. - 2) Aatomi üleminekul statsionaarsest olekust energiaga Em olekusse energiaga Ek, kiiratakse või neelatakse energiakvant hf, mis võrdub nende olekute energiate vahega. -
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. Aatomifüüsika energiaühik: üks elektronvolt on võrde tööga, mis tehakse elektroni ümberpaigutamiseks elektrivälja ühest punktist teise, kui nende punktide potentsiaalide vahe on üks volt. Spontaanne kiirgus: kirgus, mis kaasneb aatomi iseenesliku siirdega kõrgemalt energiatasemelt madalamale energiatasemele. Stimuleeritud kiirgus: välise elekromagnetvälja mõjul toimuv kiirgus. Laser: stimuleeritud kiirgusel põhinev valgusallikas
Bohri I postulaad- aatom vb vaid kindlates olekus, millest igaühelevastab energia En. Statsionaalses olekus aatom ei kiirga. Bohri II postulaad-aatomi üleminekul statsionaarsest olekust, energiaga Em, olekusse energiaga Ek iiratakse või neelatakse energiakvant. hf, mis võrdub nene olekute energiate vahega. E= Em-Ek 23.1 a) 1-kiirgab valgust b) Suurima energuaga footon on 1 c) Suurima lainepikkusega footon - 4 2-kiirgab valgust 3-neelab valgust 4-kiirgab valgust 5-neelab valgust Aatomi statsinaarne oleks on olek mille aatom ei kiirga Aatomi põhiolek on I taseme olek E1 Aatomi ergastatud olek on E2,E3,E4 jne Joonspekter on spekter, mis koosneb üksikutest värvilistest joontest. Spektrograaf on aparaat, millega saab spektreid jäädvustada. 23.14 a)Suurimaks energiaks on b) (4-1) Ek=-0,84 E= Em-Ek E= -13,55-(-0,84) =12,71 eV Em=-13,55 (3-2) Ek=-1,51 E= Em-Ek E= -3,38-(-1,51)...
aatom ei kiirga. 2. Aatom kiirgab valgukvandi üleminekul suuremalt energiatasemelt En väiksema energia tasemega olekule Ek. Kiiratud footoni energia on leitav valemiga: hf=Ek-En kui aatom neelab välist energiat, siis neelatakse samuti kvantide kaupa. Aatomi energiatase sõltub põhiliselt elektroni energiast. Sisuliselt elektronid pendeldavad energiatasemete ehk erinevatele kaugustele aatomituumast. Mida lähemal on elektroni trajektoor tuumale, seda suurem on ta energia. 4. Joonspektrite tekkimine vesiniku järgi: Bohri teooriat arendas edasi Balmer, kes näitas näiteks vesiniku aatomi korral on kiiratav sagedus leitav valemitega f=(Ek-En)/h ning f=R((1/k ruut)-(1/n ruut)), kus k kuulub hulka kahest lõpmatusse. Antud valem selgitab joonspektrite tekkimist. Näiteks vesiniku js koosneb kokku neljast joonest: punane, roheline ja 2 sinist. (vikerkaart meenutav joonis) E2 üleminekul E3´le, tekib punane E2-E4 roheline E2-E5 sinine E2-E6 sinine 5
· Peakvantarv n - täisarv, mis määrab elektroni energiataseme aatomis. · Kui n = 1 , on aatom põhiolekus, kui n > 1 , on aatom ergastatud olekus. · Samale peakvantarvule vastavat elektronide kogumit nimetatakse elektronkihiks. · Peakvantarvule n vastavas elektronkihis saab olla maksimaalselt 2n2 elektroni. Bohri aatomimudel (demo) · Energianivoo peakvantarvule n vastav energeetiline väärtus. · Ühelt energianivoolt teisele minekuga on seletatav ka joonspektrite teke. Vesiniku aatomi energianivood: Kvantmehaanika teke ja põhiideed · Kvantmehaanika e. lainemehaanika on laineomadustega mikroosakeste ja nende kogumite käitumist käsitlev füüsika osa. Kvantmehaanika põhiideed · Kvantmehaanika teoreetiliseks aluseks on Schrödingeri võrrand diferentsiaalvõrrand, mille kaudu saab arvutada leiulaine (mikroosakese leiutõenaosust määravad lained) sõltuvuse koordinaatidest ja ajast, kui on teada
Pauli keeluprintsiipi – ühes aatomis ei saa olla kahte ühesuguste kvantarvudega elektroni. miks valgust nimetatakse dualistlikuks, dualismiprintsiip - Dualismiprintsiip väidab, et nii aine kui välja algosakestel on nii laine- kui ka osakese-omadused. aatomi ehituse mudeleid (kirjeldust, nende plusse ja miinuseid): Daltoni (piljardi kuul) +lihtne –ei anna piisavalt infot aine kohta, Thomsoni (rosinakukkel)+lihtne, mõõtmed – ei seletanud joonspektrite tekkimist, Rutherfordi (planetaarne) +hästi arusaadav – vastuolu mehaanika ja elektrodünaamikaga, Rutherfordi-Bohri (kvantmudel) + kirjeldab hästi ühe elektroniga aatomi spektri tekkimist, - suurema elektronide arvuga spektreid ei suuda täpselt kirjeldada, kvantmehaaniline + lähim võimalik mudel tegelikkusele, - liiga raskesti arusaadav. Oskan:
8. Heisenbergi ebatäpsusrelatsioon Mistahes mikroosakese asukohta ja kiirust ei saa samaaegselt määrata. Saab arvutada vaid elektroni esinemistõenäosuse teatud hetkel mingis ruumiosas. 9. Milleks kasutatakse spektraalaparaati? - Spektrite üksikasjalikuks uurimiseks. 10. Spektraalaparaatide nimetused ja eristus (vt punkt 1) 11. Spektroskoobi ehitus: kolliminaator -> esimene lääts -> prisma -> teine lääts -> pikksilm -> kolmas lääts 12. Joonspektrite liigid: vt punkt 1 13. Spektraalanalüüsi kasutusi Astronoomias, metallurgias, geoloogias, keemias, põllumajanduses 14. Millal aatom kiirgab, millal neelab valguskvandi? Kui elektron liigub tuuma poole, siis aatom kiirgab valguskvandi. Kui elektron liigub tuumast eemale, siis aatom neelab valguskvandi. 15. Pidev- ja joonspekter Pideva spektri annavad hõõguvad tahked ja vedelad kehad ning suure tihedusega gaasid.
süsinik: grafiit, teemant, fullereenid) Esimesena määratles KE kui keemiliselt lagundamatu aine Robert Boyle (1661) 3 Bohri 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. (Oma postulaatidega lahendas N.Bohr joonspektrite tekkemehhanismi selgitamise probleemid) Le Chatelier’ printsiip Dünaamilise tasakaalu põhimõte (H.Le Chatelier, 1884): Kui mingi välismõju (temperatuuri, rõhu või kontsentratsiooni muutmine) rikub keemilist tasakaalu, siis kulgevad süsteemis selle mõju tagajärgi vähendavad reaktsioonid, mis viivad süsteemi uude tasakaaluolekusse. Järeldused Le Chatelier’ printsiibist:
Üleminek värvuste vahel on pidev. Spekter tekib dispersiooni tulemusel. Valge valgus (liitvalgus) on lahutunud koostisosakesteks (värvusteks). 42. Mis on prisma? Prisma on kolmnurkse läbilõikega läbipaistev keha, millest läbiminekul valguslaine laguneb spektrivärvusteks. Kasutatakse dispersiooni tekitamiseks. 43. Mis on spektraalanalüüs? Spektraalanalüüs on meetod aine ehituse, koostise kindlaksmääramiseks joonspektrite abil 44. Mida on kujutatud joonisel? 1 sisenemispilu, 2 kollimaatori lääts, 3 prisma, 4 koondav lääts, 5 fotoplaat Joonisel on kujutatud spektroskoopi. 45. Millega tegeleb kvantoptika? Kvantoptika kirjeldab valgust imepisikeste osakeste voona. 46. Mis on footon? Footon on kindlat energiat omav valgusosake. Nimetatakse ka valguskvandiks. 47. Mida näitab antud valem? E = hf
laguneb spektrivärvusteks. Kasutatakse dispersiooni tekitamiseks. 43. Mis on spektraalanalüüs? ©anmet.ptg 2007 6 Füüsika 11. klassile __________________________________________________________________________ Spektraalanalüüs on meetod aine ehituse, koostise kindlaksmääramiseks joonspektrite abil 44. Mida on kujutatud joonisel? 1 sisenemispilu, 2 kollimaatori lääts, 3 prisma, 4 koondav lääts, 5 fotoplaat Joonisel on kujutatud spektroskoopi. 45. Millega tegeleb kvantoptika? Kvantoptika kirjeldab valgust imepisikeste osakeste voona. 46. Mis on footon? Footon on kindlat energiat omav valgusosake. Nimetatakse ka valguskvandiks. 47. Mida näitab antud valem? E = hf
laguneb spektrivärvusteks. Kasutatakse dispersiooni tekitamiseks. 43. Mis on spektraalanalüüs? ©anmet.ptg 2007 6 Füüsika 11. klassile __________________________________________________________________________ Spektraalanalüüs on meetod aine ehituse, koostise kindlaksmääramiseks joonspektrite abil 44. Mida on kujutatud joonisel? 1 sisenemispilu, 2 kollimaatori lääts, 3 prisma, 4 koondav lääts, 5 fotoplaat Joonisel on kujutatud spektroskoopi. 45. Millega tegeleb kvantoptika? Kvantoptika kirjeldab valgust imepisikeste osakeste voona. 46. Mis on footon? Footon on kindlat energiat omav valgusosake. Nimetatakse ka valguskvandiks. 47. Mida näitab antud valem? E = hf
Kristallil minimaalne pot,energia. Tüüpiline tugeva ioonsidemetaga ühenditele(soolad,oksiidid). Madal lenduvus, suur kõvadus, halvad elektrijuhid. 5) Bohri postulaadid - *Elektron võib liikuda ümber tuuma vaid statsionaarsel ringorbiitidel. *Statsionaarsetel orbiitidel liikudes elektron energiat ei kiirga. *Elektron kiirgab või neelab energiat ainult üleminekul ühelt statsionaarselt orbiidilt teisele seejuures energiakvandi suurus hv=E1-E2. Oma postulaatidega lahendas N.Bohr joonspektrite tekkemehhanismi selgitamise probleemid. 6) Elektronegatiivsus ja selle seos ioonsidemetega Ühe aatomi valentselektron>teine aatom >negatja posit ioon. Kui elektron läheb täielikult üle puht-elektrostaatiline interaktsioon ioonside.Tekib väga erinevate elektronegatiivsusega elementide puhul(leelismetallidega ja halogeenid); täiesti puhtal kujul ei esine.L.Pauling esitas ligikaudse seose sidemete ioonilisuse määra hindamiseks EN alusel: EN-ioonilisuse määr(%). 1,0-20;
Hilisemad arendused-täiendused: 1) Väärisgaaside rühma (praegune VIII või VIII A rühm) lisamine tabelisse (ingl. W.Ramsay) II RIDA 1. Bohri postulaadid 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 , seejuures energiakvandi suurus hv=E1-E2. Oma postulaatidega lahendas N.Bohr joonspektrite tekkemehhanismi selgitamise probleemid. 2. Elektronegatiivsus: mõiste tähendus, seos keemilise sideme ioonilisusega Elektronegatiivsus on suurus, mis iseloomustab aatomi suhtelist võimet siduda endaga molekulis või keemilises ühendis elektrone. Kõrge elektronegatiivsusega elementide aatomid seovad tekkinud molekulides elektrone tugevalt. Kokkuleppeliselt võetakse ühikuks liitiumi aatomi elektronegatiivsus X Li = 1. Teiste elementide elektronegatiivsused leitakse võrdluse teel
ringorbiidil mõjuva kesktõmbejõuga. Ruthefordi planetarne aatomi mudel: selgitas alfaosakeste hajumisnähtusi, kuid ei selgitanud aatomi stabiilsust ega aatomispektrite katkendlikust (joonspektrid). Need probleemid ületas N. Bohr (aatomi püsivuse tingimused, aatomi esimese kvantmudeli looja). Kolm postulaati. Oma postulaatidega lahendas Bohr joonspektrite tekkemehanismi selgitamise probleemid. Samas ei suudetud Bohri mudelit üldistada mitmeelektronilistele aatomitele ning ei suuda selgitada spektrite peenstruktuuri. Ei sobinud spektrijoonte intensiivsuserinevuste selgitamiseks. 2) Vesinikside vees Väga oluline keemilise sideme liik. Elusaine funktsioneerimine sõltub vesiniksideme mõjust. Reegline 1020 korda nõrgem kui kovalentne side
Mida see tähendab? See tähendab, et elektronide energiatasemed ei ole igas aatomis täpselt sellised nagu üksikus, "normaalses" aatomis.. See on kursuses Füüsikalise looduskäsitluse alused õpitud tõrjutusprintsiibi üks avaldumisvorme lähestikku paiknevad aatomid ei saa olla täpselt ühesugustel energiatasemetel. Nii võibki ergastatud aatom tahkes kehas kiirata hoopis teiste lainepikkustega valguslaineid, kui seda teeb üksik aatom ning erinevate joonspektrite summana moodustub pidevspekter. Lisaks valguse kiirgamisele ained ka neelavad valgust. Seda, millise lainepikkusega valgust ja kui palju mingi aine neelab, kirjeldab neeldumisspekter. See võib olla nii pidev- kui joonspekter. Neeldumisspektri saamiseks lastakse valge valgus enne spektraalriista suunamist läbi uuritava aine. Osutub, et külm gaas neelab täpselt samade lainepikkustega valguslaineid, milliseid see kuumas olekus kiirgab. Öeldakse, et neeldumisspekter on
annaabi.ee 
