Valguse kiirgumine ja neeldumine 31.03.2009 Martin Terras 9A Valgus kiirgub ja neeldub aatomis. Valguslaine muutuv elektriväli sunnib aatomis olevat elektroni võnkuma, suurendades nii selle energiat. See tähendab, et valgus neeldus aatomis: valguslaine energia muutus elektroni ja tuuma vastastikmõju energiaks . Kui elektroni energia suureneb, siis elektron läheb tuumast kaugemale. Seda protsessi nimetatakse ergastamiseks. Siin on analoogia mehaanilise potentsiaalse energiaga: mida suurem on keha potentsiaalne energia, seda kõrgemal Maa kohal keha asub
aastal avastas J.J. Thomson katoodkiiri uurides esimese aatomist väiksema osakese, mida hiljem hakati nimetama elektroniks. Thomson näitas, et katoodkiired koosnevad negatiivse laenguga osakestest, mis on vesiniku aatomist üle 1000 korra kergemad. Kiiresti sai selgeks, et nii katoodkiirtes kui ka metalljuhtmetes kannavad elektrivoolu just elektronid. Kuna elektronid võivad kanda aatomist välja negatiivset laengut, aga väga vähe massi, on loogiline arvata, et aatom koosneb põhiliselt positiivse laenguga raskest „aatomitaignast”. Nii pakkuski Thomson 1904. aastal välja esimese teaduslikult põhjendatud aatomimudeli, mida nimetatakse „ploomipudinguks”, eesti keeles on hakatud nimetama „rosinakukli mudel”. Elektronid on selles mudelis nagu rosinad saias, kuigi elektronid ei püsi paigal nagu need rosinad seal saias, vaid peavad tiirlema või võnkuma. Liikuvate elektronide
AATOMIFÜÜSIKA Aatom on keemilise elemendi väikseim osake, mis on ergastamata olekus neutraalne. Aatom koosneb tuumast ja elektronkattest vastavalt läbimõõtudele 10 -15 ja 10 -10 m, massiga suurusjärgus 10 - 27 ...... 10 - 25 kg. Aatomi mass on koondunud 99,9 % ulatuses aatomi tuuma, tuuma tihedus on 10 17 kg / m 3 . Elektronid paiknevad aatomi tuuma ümber kihiliselt , seejuures välimises kihis olevate elektronide arv määrab ära aatomi keemilised omadused. Aatomi elektronkatte laeng moodustub elementaarlaengute kordustest . 1 e = -1,6 10 - 19 C
1. teema aatomifüüsika, aatomimudelid Aatomifüüsika käsitleb keemiliste elementide algosakestes - aatomites toimuvaid protsesse. Aatomifüüsika kitsamas mõttes tegeleb aatomite elektronkatete uurimisega; aatomituumas toimuvaid protsesse uurib tuumafüüsika. 1. J. J. Thomson 1903. a. - esimese aatomimudel. Thomsoni aatomimudel kujutas endast sfäärilise sümmeetriaga homogeenset positiivset laengut, mille väljas liigub elektron. 2. Rutherfordi planetaarne aatomimudel 1911.a. Elektronid tiirlevad tuuma ümber, meenutab Päikesesüsteemi ehitust. Oli õige mittekiirgava aatomi suhtes. 3. Bohri aatomimudel 1913.a. Seotud Bohri postulaatitega. Selgitavad, millal aatom kiirgab, millal neelab valguskvante. Rutherfordi katse skeem A - osakeste allikas; K - märklaud (kuldleht); S - stsintsilloskoop (mikroskoop, mille ette on pandud tsinksulfiidiga kaetud ekraan).
1896.a. Henri Becquerel: avastas radioaktiivsuse 1902.a. Ernst Rutherford ja Frederick Soddy: radioaktiivsus on aatomite muundumine 1909.a. Robert Millikan: mõõtis elektroni laengu ja tegi kindlaks, et see on vähim laeng looduses 1911.a. Ernst Rutherford: pommitas õhukest kuldlehte He aatomi tuumadega ja jälgis nende hajumist. 1. Kirjelda Thomsoni aatomimudelit. Miks räägitakse aatomi mudelist? Mis on mudel? - Kujutab rosinakuklina, kus elektronid on rosinad ja saiaks on aatom. - sest me ei näe aatomit ja ei tea, milline see on. Meil on olemas informatsioon, mis tuleb osakeste ja kiirguste kaudu - mudel on ettekujutis uuritavast objektist 2. Kirjelda Rutherforfi katset. Mida sellega püüti uurida? - alfaosakesed suunati väga õhukesele kuldlehele ja jälgiti nende käitumist ja haihtumist ning ka tagasipõrkumist. - et teada saada, milline on aatomimudel - mõõdetakse osakeste hajumisnurka 3. Millised järeldused tehti Rutherfordi katsest?
1896.a. – Henri Becquerel: avastas radioaktiivsuse 1902.a. – Ernst Rutherford ja Frederick Soddy: radioaktiivsus on aatomite muundumine 1909.a. – Robert Millikan: mõõtis elektroni laengu ja tegi kindlaks, et see on vähim laeng looduses 1911.a. – Ernst Rutherford: pommitas õhukest kuldlehte He aatomi tuumadega ja jälgis nende hajumist. 1. Kirjelda Thomsoni aatomimudelit. Miks räägitakse aatomi mudelist? Mis on mudel? - Kujutab rosinakuklina, kus elektronid on rosinad ja saiaks on aatom. - sest me ei näe aatomit ja ei tea, milline see on. Meil on olemas informatsioon, mis tuleb osakeste ja kiirguste kaudu - mudel on ettekujutis uuritavast objektist 2. Kirjelda Rutherforfi katset. Mida sellega püüti uurida? - alfaosakesed suunati väga õhukesele kuldlehele ja jälgiti nende käitumist ja haihtumist ning ka tagasipõrkumist. - et teada saada, milline on aatomimudel - mõõdetakse osakeste hajumisnurka 3. Millised järeldused tehti Rutherfordi katsest?
(Beetalagunemine on protsess, mille käigus neutron muutub prootoniks või prooton neutroniks). · Gammakiirgus on kõige lühema lainepikkusega (suurusjärgus alla 10 pikomeetri) ja seega suurima sagedusega ning energiaga elektromagnetiline kiirgus. · Ioniseeriv kiirgus koosneb suure energiaga osakestest või lainetest, millel on piisavalt energiat, et rebida ära vähemalt üks elektron aatomi elektronkattest. · Radioaktiivne kiirgus ehk radiatsioon tekib looduslikes tingimustes radioaktiivsete elementide ebastabiilsete tuumade lagunemisel. Antiikaja aatom Demokritos (umbes 400 eKr) postuleeris, et on olemas mitmesuguse kujuga tahked massiivsed jagamatud osakesed (aatomid). Nad võivad olla ümmargused, siledad, ebakorrapärased, kõverad jne; nad erinevad ainult kujult. Nende erinevatest kombinatsioonidest moodustuvad meile tuntud kehad
kaasaegse aatomimudeli kujunemine Joseph John Thomson avastas 1897. aastal katoodkiiri uurides elektroni. v=E:B v= osakeste kiirus, E= elektri tugevus ja B=magnetvälja tugevus. Kõik meie teadmised aatomitest on kaudsed ja täienevad iga uue katsega. Pilt tundmatust luuakse juba tuntu najal. Mudel on lähend tegelikkusele. Rutherfordi aatomimudel Aatomi keskel on väga väike positiivset laetud tuum läbimõõduga umbes 10 astmel -13 cm, millesse on koondunud peaaegu kogu aatomi mass ja mille ümber tiirlevad elektronid moodustavad nii öelda elektronkatte. Aatom koosneb tuumast ja elektronkattest. Bohri kvanditud aatomimudel 1913. a. esitas Niels Bohr uue, kvanditud aatomimudeli. 1. Elektron liigub aatomis ainult teatud kindlatel, lubatud orbiitidel. Lubatud orbiitidel liikudes elektron ei kiirga. 2
kaasaegse aatomimudeli kujunemine Joseph John Thomson avastas 1897. aastal katoodkiiri uurides elektroni. v=E:B v= osakeste kiirus, E= elektri tugevus ja B=magnetvälja tugevus. Kõik meie teadmised aatomitest on kaudsed ja täienevad iga uue katsega. Pilt tundmatust luuakse juba tuntu najal. Mudel on lähend tegelikkusele. Rutherfordi aatomimudel Aatomi keskel on väga väike positiivset laetud tuum läbimõõduga umbes 10 astmel -13 cm, millesse on koondunud peaaegu kogu aatomi mass ja mille ümber tiirlevad elektronid moodustavad nii öelda elektronkatte. Aatom koosneb tuumast ja elektronkattest. Bohri kvanditud aatomimudel 1913. a. esitas Niels Bohr uue, kvanditud aatomimudeli. 1. Elektron liigub aatomis ainult teatud kindlatel, lubatud orbiitidel. Lubatud orbiitidel liikudes elektron ei kiirga. 2
Aine ehitus- aatomifüüsika Mikromaailm- aine elementaarosakesed ja nendega toimivad füüsikalised protsessid. Uurimismeetod- kaugne katse Makromaailm- maailm, kus kehtib klassikaline füüsika oma seadustega. Kergesti katsetega kontrollitav Thomsoni I aatomimudel: Puudub tuum (tegelikult mitte) Rosinasai- on olemas elektronid, mis paigutuvad suvaliselt Aatom on terviklikult positiivselt laetud. (Tegelikult neutraalne) T. Arvas, et elektronid on positiivsed. Sarnasus: on elektronid ja laeng Rutherford avastas tuuma -osake- heeliumi aatomituum R. alustas selle uurimist. 1906 tõestati, et -osakeste laeng peab olema 2e. (kahekordne positiivne elementaarlaeng- kõige väiksem eksisteeriv laeng looduses) tähis e e= 1,6 · 10 C R. Avastas, et vesiniku aatomi tuumalaeng on +e Kulla aatomi läbimõõt on 3 · 10 m
Tuuma ümber tiirlevad kõikvõimalikel kaugustel ja tasapindades negatiivse laenguga elektronid. Aatomi kogulaeng on null, sest tuuma positiivne laeng ja elektronide negatiivne kogulaeng tasakaalustavad teineteist. Lühemalt kirjeldades: Aatomi keskel asub massiivne positiivse laenguga tuum, mille ümber tiirlevad suvalistel kaugustel ja tasapindadel negatiivse laenguga elektronid. 2 Milliseid vabadusi annab Bohri II postulaat aatomile? – 1913. aastal avaldas taani füüsik Niels Bohr kaks postulaadi, mis kõrvaldavad mõned Rutherfordi planetaarse aatomimudeli puudused. Bohri II postulaat ütleb, et aatom võib minna ühest statsionaarsest olekust teise statsionaarsesse olekusse, st, et elektron võib üle hüpata ühelt lubatud orbiidilt teisele lubatud orbiidile, kuid ei või viibida nende orbiitide vahel
Pagar- kondiiter Tõnis Tollimägi AATOMIFÜÜSIKA Refraat Juhendaja: Ain Toom Kuressaare 2009 Aatomi ehituse üldine arengulugu.Aatomi mõiste pärineb kreeka keelsest sõnast atomus ning selle autoriks peetakse Demokritost (V-IV saj e.Kr) Alles XVII saj atomismi ideede taassünd: jõupingutused aatomi massi ja mõõtmete määramiseks. Otsustav pööre aine ehituse uurimises XX saj algul Thomsoni aatomimudel 1897.a avastas tuntud inglise füüsik J.Thomson elektroni Tema aatomi-mudelit nimeta-takse "rosina-saiakeseks" -> Thomsoni aatom sisaldas teatud hulga elektrone, mille arv on võrdeline aatomi massiga Kuna aatom tervikuna on elektriliselt neutraalne, siis elektroni negatiivne laeng on kompenseeritud ühtlaselt jaotunud positiivse laenguga 1906.a õnnestus Thomsonil kindlaks määrata elektronide arv aatomis ja tõestada, et ühe keemilise elemendi elektronid on ühesugused
Aatomifüüsika Aatomifüüsika: Bohri aatomimudel: peakvantarv, energianivoo, Bohri postulaadid. Kvantmehaanika teke ja põhiideed. Kaasaegne aatomimudel. Energiatasemed tahkises: metall, pooljuht, dielektrik. Aatomifüüsika · Aatomifüüsika käsitleb keemiliste elementide algosakestes - aatomites toimuvaid protsesse. · Aatomifüüsika kitsamas mõttes tegeleb aatomite elektronkatete uurimisega; aatomituumas toimuvaid protsesse uurib tuumafüüsika. Aatomimudel · Mis on mudel? Sõnaga "mudel" tähistavad teadlased mitte harjumuspärast odavat vähendatud koopiat, vaid originaaliga sarnaselt funktsioneerivat süsteemi. Aatomimudelid · Demokritos 5. saj. e.Kr. andis aatomile nime jaotamatu, katkilõikamatu. · Rosinakukli mudel Thomson
1. Thomsoni aatomimudel- kirjeldus Thomsoni aatomimudeli (1903) järgi koosneb aatom ühtlaselt jaotunud positiivsest elektrilaengust ja negatiivse elektrilaenguga elektronidest, mis selles liiguvad. 2. Rutherfordi katse. Planetaarne aatomimudel. Vastuolud klassikalise füüsikaga Kullalehe katse: kiiritas alfa oskestega kullalehte, vaatas kuidas kulla aatom muudab alfa osakese liikumis suunda. Sai teada, et aatomil on tuum ja aatomitest väljaspool on elektronid, mis tiirlevad selle ümber. Planetaarmudeli (1904) järgi on aatom suur positiivse elektrilaenguga kera, mida ümbritsevad negatiivse elektrilaenguga elektronid. Vastuolu klassikalise füüsikaga: Ringjoonelistel orbiitidel tiirlevad elektronid peaksid kiirendusega liikudes kiirgama elektromagnetlaineid,mis vähendaks nende energiat,kuid tegelikult on aatomid stabiilsed. 3
Spektraalanalüüs - aine keemilise koostise kindlakstegemine kiirgus- või neeldumisspektrite abil Orbitaalkvantarv (l) selle poolest erinevad orbitaallained Magnetkvantarv (m) määrab orbitaalse seisulaine sümmeetriatelje asendi ruumis antud lainetüübi jaoks Spinnkvantarv (s) iseloomustab elektroni kohapeal pöörlemist (väärtused murdarvulised) Metastabiilne seisund pikaajaline seisund, kus elektron ja aatom on ergastatud olekus (10-3 sekundit) Luminestsents valguse toimel tekkinud kiirgus Luminofoor aine, mis kiirgab valgust Fluoroestsents aatomi ergastamise lõppemisel, lõppeb kohe ka kiirgus Fosforestsents ergastamise lõpetamisel ei lõppe luminestsents kohe, vaid tekib järelhelendus Vabakiirgus - kiirgus, mis kaasneb aatomi iseenesliku siirdega kõrgemalt energiatasemelt madalamale energiatasemele.
Ehitus:Aatom koosneb tuumast ja tuuma ümber tiirlevatest elektronidest. Tuumas asuvad positiivelt laetud prootonid ja neutraalsed neutronid. Tuuma ümber tiirlevad oma orbiitidel elektronid, mis on negatiivse laenguga. Planetaarmudel: Aatomi keskel asub positiivselt laetud aatomituum, millesse on koondunud aatomi mass. Elektronid tiirlevad ümber tuuma nagu planeedid ümber päikese. Kaasaegne aatomimudel: Tuuma ümber liikuvad elektronid moodustavad elektronpilved, mille erinevates osades on elektroni leiutõenäosus erinev. Elektronpilve piire, järelikult ka aatomi mõõtmeid, ei ole võimalik täpselt määrata. Mitme elektronkihiliste aatomite elektronkate on kihiline Erinevate elektronkihtide ja alakihtide täitumine toimub vastavuses Pauli keeluprintsiibiga ja energia miinimumi printsiibiga
Niels Henrik David Bohr (7. oktoober 1885 18. november 1962) oli Taani füüsik, kes aitas avastada aatomistruktuuri ja kvantmehaanikat, mille eest pälvis 1922. aastal Nobeli füüsikapreemia. Ta oli samuti osaline füüsikute rühmas, kes töötasid Manhattani projekti kallal. Bohr abiellus Margrethe Nørlundiga aastal 1912, üks nende poegadest Aage Niels Bohr sai samuti oluliseks füüsikuks, kes nagu isagi pälvis Nobeli preemia. Niels Bohr õppis Kopenhaageni ülikoolis füüsikat, hiljem sai temast sama ülikooli professor. 1912. aastal kolis Inglismaale ja töötas koos kuulsa füüsiku Ernest Rutherfordiga, püüdes tuvastada, mida aatomid endast tegelikult kujutavad. Bohri katsed näitasid, et aatomi keskmes on tuum ja kindlal kaugusel sellest tiirlevad elektronid, nagu planeedid tiirlevad kindlatel orbiitidel ümber päikese. Ta lõi 1913. aastal aatomi esialgse kvantteooria (Bohri aatomiteooria).
Aatomi kiirgamine Aatomi mikroilma käsitledes oleme tõdenud, et valguse mikrovälgatusi lähetatakse(saatma) aatomist kvantsiiretel, üleminekutel energiatasemete vahel. Võnkumine on olemuselt perioodiline kohavahetus. Elektroni ,,koht" aatomis on tema leiulaine. Kvantsiiret tuleb käsitleda kui elektroni võnkumist ühest seisulainest teise, ühest elektronpilvest teise. Kvantsiire on protsess, mis toimub lõpliku ajavahemiku jooksul.(mitte momentaanselt) Elektromagnetlaine kiiratakse, kui elektron võngub ühest leiulainest teise. Valguse neeldumisel lähtub protsess madalamast energiatasemest ja lõpeb suurema energiaga orbitaalil. Kui kõik aatomi elektronid asuvad madalaimates (vähima energiaga) lubatud kvantolekutes, siis on aatom põhiolekus. Kui mõni elektron neelab footoni (saab endale footoni energia), siis tõuseb ta mõnele kõrgemale vabale energiatasemele ja aatom läheb ergastatud olekusse.
1. Kirjelda Rutherfordi planetaarset aatomimudelit? – Rutherfordi aatomimudel kohaselt asub aatomi keskel positiivse laenguga aatomituum, millesse on kogunenud peaaegu kogu aatomi mass. Tuuma ümber tiirlevad kõikvõimalikel kaugustel ja tasapindades negatiivse laenguga elektronid. Aatomi kogulaeng on null, sest tuuma positiivne laeng ja elektronide negatiivne kogulaeng tasakaalustavad üksteist. 2. Millised on planetaarse aatomimudeli puudused? – 1) ei selgita aatomi püsivust, sest klassikalise elektrodünaamika seaduste kohaselt kiirgab
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. 22.11.12 4 Aatomi koostisosad. Prooton ja neutron on ligikaudu võrdse massiga, mis on 2000 korda suurem elektroni massist. NIMETUS MASS(kg) LAENG(C) Elektron 9,1*10-31 -1,6*10-19 Prooton 1,6726231*10-27 +1,6*10-19 Neutron 1,674928*10-27 0 Tavaolekus on aatom elektriliselt neutraalne. Seega peab prootonite arv tuumas ja teda ümbritsevate elektronide arv võrdne olema. Seda arvu nimetatakse laenguarvuks Z, mis on tähtsaim aatomit iseloomustav suurus. Vahemaad aatomi osakeste vahel on ülisuured, aatom sisaldab palju tühja ruumi. 22.11.12 5
· Kaasaegses füüsikas mateerial kaks vormi aine ja väli Millest koosneb aine? · Demokritos V-IV sajand eKr atomus jagamatu · XVII sajandil aatomi idee taassünd inglise keemik John Dalton käsitles keemilist elementi ainena, mis koosneb ainult üht tüüpi aatomitest. Aatomifüüsika alused · XVIII ennustati uue aatomist väiksema osakese elektroni olemasolu · 1897 elektroni avastamine J.J. Thomsoni poolt · Thomsoni aatomimudel "rosinasai" · 1906 määras elektonide arvu aatomis · Thomson tõestas, et ühe ja sama keemilise elemendi aatomid on ühesugused Rutherfordi katse ja planetaarne aatomimudel · 1905 alustati raadiumi poolt kiiratud - osakeste hajumise uurimisega · 1906 tõestati, et - osakeste laeng peab olema 2e (kahekordne positiivne elementaarlaeng) , hiljem saadi teada, et tegelikult on - osake heeliumi aatomi tuum 2 He 4 · 1908 töötati koos H
1.Kirjelda planetaarset aatomimudelit. Planetaarne aatomimudel sai alguase aatomituuma avastamiast. Sarnaneb pisitillukese Päiksesüsteemiga. Aatomituum ja tema ümber tiirlevad elektronid. Tuum positiivselt laetud, kuhu on koondunud peaaegu kogu aatomi mass. Tavaolekus on aatom laenguta , peab siis prootonite arv tuumas ja teda õmbritsevate elektronide arv olema võrdne. 2.Kirjelda tänapäevast aatomimudelit. Elektron saab aatomis vaid tuuma ümber tiirelda. Vastasel korral tõmbaksid kulonilised jõud ta tuuma. Kuna tuuma ümber elektron liigub kiirendusega, siis klassikalise elektrodünaamika seaduse kohaselt tekivad kiirendusega liikuvad elektronid elektromagnetlained, millega kaasneb elektromagntkiirgus
See et me oleme veel elus. 7)Millise järelduse sai teha aatomite püsivusest planetaarmudeli vastuolu kohta? See ei näita elektronide poolt kiiratavat energiat. 8)Kuidas tekib joonspekter? Kirjelda seda spektrit? Joonspekter-mustal taustal üksikud värvilised jooned. Tekivad kiirgusspektrid. Joonspektri tekitasid kõrge temperatuurini kuumutatud atomaarsed gaasid hõredas olekus. 9)Mida joonspektri tekkimine kinnitab aatomi kohta? Joonspektri tekkimine kinnitab seda, et aatom kiirgab ainult kindlaid energia kvante. E=h*f. 10)Millele viitab kindlate energiakvantide kiirgumine aatomist? Elektron saab liikuda ainult kindla energiaga orbiitidel ümber tuuma. Kiiratava kvandi energia on võrdne elektroni orbiitidel vastavate energiate vahega. Katoodilt eraldunud elektronid kiirendatakse ja nad omandavad kineetilise energia. 11)Millega võrdub kiirguskvandi energia? Oska seda leida nii dzaulides kui ka elektronvoltides.
Füüsika kordamine. 12.klass. II 1. Rutherfordi aatomimudel. Selle vastuolud. 2. Bohri postulaadid 3. Balmeri seeria.(joonte värvused, energia diagrammil üleminekud nii kiirgus kui neeldumisspektrio korral) 4. Mida nimetatakse de Broglie laineteks ja lainepikkusteks. Iseloomustada elektronlaineid, lainepikkuse arvutamine. 5. Millest sõltub vesiniku aatomi poolt kiiratud või neelatud lainepikkus. 6. Millal aatom kiirgab või neelab kvandi? 7. Milliste kvantarvudega on määratud elektroni liikumine aatomis (tähistused, väärtused, mida määravad aatomis) 8. Millised elektroni iseloomustavad suurused aatomis on kvanditud e sõltuvad järjestikustest täisarvudest ? 9. Kvanttingimus (valem ja tähistused selles) 10. Millised omadused võivad olla elektronil liikudes ümber tuuma? 11. Sõnastada Pauli keeluprintsiip; mis sellest järeldub? 12. Milliste reeglite järgi kihistuvad elektronid aatomis?
AATOMIFÜÜSIKA · Aatomi mõiste pärineb kreeka keelsest sõnast atomus ning selle autoriks peetakse Demokritost. · Alles XVII saj. atomismi ideede taassünd: jõupingutused aatomi massi ja mõõtmete määramiseks. · Otsustav pööre aine uurimises XX saj. algul. THOMSONI AATOMIMUDEL · 1897.a avastas tuntud inglise füüsik J.Thomson elektroni. · Tema aatomi-mudelit nimetatakse ,,rosina saiakeseks``. · Thomsoni aatom sisaldas teatud hulga elektrone, mille arv on võrdeline aatomi massiga. · Kuna aatom tervikuna on elektriliselt neutraalne, siis elektroni negatiivne laeng on kompenseeritud ühtlaselt jaotunud positiivse laenguga. · 1906.a õnnestus Thomsonil kindlaks määrata elektronide arv aatomis ja tõestada, et ühe keemilise elemendi elektronid on ühesugused. RUTHERFORDI AATOMIMUDEL · Thomsoni aatomi ideed arendas edasi Rutherford.
1)Metalli pinnalt väljunud elektronide arv sõltus valguse intensiivsusest. 2)Väljunud elektronide kiirus ei sõltunud valguse intensiivsusest, vaid valguse sagedusest ( värvusest) 3)Fotoefekti ei tekkinud kui sagedus oli väiksem teatud piirisagedusest, mis sõltus ainest. Aastal 1905 avaldas Albert Einstein fotoefekti teooria. Oma teoorias näitas ta, et valgus kiirgub kvantidena ja säilitab oma kvanditud oleku ka edasisel levimisel ja neeldub samuti kvantide kapua. Väitis, et elektron saab aine pinnalt lahkuda siis, kui tehakse mingi väljumistöö ja antakse elektronidele mingi kiirus. Kui kvandi energiast selleks ei piisa siis fotoefekti ei teki. h * f = A + (mv2) / 2 (J) h * f = kvandienergia A = väljumistöö (mv2) / 2 = elektroni kineetiline energia Piirjuhul kui elektronide kiirus ei anta (v = 0), siis n * f = A = fm= A / n ( punapiiri sagedus)
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 järgi kujutab aatom endast ~1023 korda vähendatud Päikesesüsteemi laadset moodustist. Seejuures on keskseks kehaks tuum, mille ümber tiirlevad elektronid. Kaudsetest eksperimentidest on teada saadud aatomi mõõtme suurusjärk ~10-8cm Tuuma mõõtme suurusjärk on aga veelgi väiksem ~10-13 cm. Elektroni vaadeldakse punktmassina. Tuumade koostisse kuuluvad positiivse laenguga prootonid ja laenguta neutronitest. Ainukesena on lihtsaima elemendi vesiniku aatomi tuumas ainult 1 prooton
KONTROLLKÜSIMUSED Mikromaailma füüsika 1. Atomistlik printsiip väidab, et nii ainet kui välja pole võimalik lõputult jagada samade omadustega osadeks. Mõlemal on olemas vähimad portsjonid, mida aine korral nimetatakse fundamentaal- või alusosakesteks, välja korral aga kvantideks. 2. Piljardipalli mudel — John Dalton • Aatomid on homogeensed ja kerakujulised (läbimõõduga ca 100 pm). • Lihtaine aatomid on kõik ühesugused. • Liitainete aatomid koosnevad erinevate elementide aatomitest. 3. Ploomipudingi mudel — Thomson •Aatomid on kerakujulised (läbimõõduga ca 100 pm) •Aatomid on täidetud positiivse elektrilaengu massiga •Aatomid sisaldavad negatiivselt laetud osakesi – elektrone, mis saavad teatud tingimustel aatomist lahkuda Thomson esitas 1903 aatomi ehituse "rosinasaia" mudeli ehk Thomsoni aatomimudeli. Selles
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 elementide radioaktiivsel lagunemisel
.............................................................................................................................12 KASUTATUD ALLIKAD:...................................................................................................... 13 3 SISSEJUHATUS. Aatomiks (vanakreeka sõnast (átomos) 'jagamatu') nimetatakse väikseimat osakest, mis säilitab talle vastava keemilise elemendi keemilised omadused. Aatomid võivad aines esineda üksikuna või molekulideks liitununa. Keemia seisukohast on aatom jagamatu, füüsikaliste vahenditega aga saab teda lahutada elementaarosakesteks. Aatomi ehitust võivad muuta looduslikud radioaktiivsed protsessid ja aatomite pommitamine elementaarosakestega. Aatomite puhul ei kehti klassikalise mehaanika seadused; nende kirjeldamiseks tuleb kasutada kvantmehaanika mõisteid. Aatom koosneb positiivse elektrilaenguga tuumast ning seda ümbritsevast sama suure
Füüsika 123 1. Kust võiks tõmmata piiri mikro- ja makromaailma vahel? - Molekulide ja rakumõõtmete vahele. Suhteline, oleneb mida tahetakse uurida 2. Kirjelda planetaarset aatomimudelit koos suurusjärkudega mõõtmete kohta? - Keskel on positiivselt laetud tuum. Ümber tiirlevad negatiivselt laetud elektronid. Tuuma läbimõõt 10-13 cm ja aatomi läbimõõt on 10-8 cm 3. Mis kinnitab aatomite püsivust? - Elektron liigub kiirendusega ja seetõttu kaotab pidevalt energiat ning peaks kukkuma tuumale. Aga ei kuku, seega on aatomid püsivad kuitahes kaua. 4. Millise järelduse sai teha aatomite püsivusest planetaarmudeli vastuolu kohta? - Mikroosakeste maailmas, aatomimaailmas toimivad mingid uudsed seaduspärasused, mis on sootuks erinevad neist, mida tunneme makrofüüsikast. 5. Kuidas tekib joonspekter? Kirjelda seda spektrit?
Aatomimudelid I Thomson Avastas elektroni Thomson tegi esimese aatomi mudeli. Rosina kukli mudel. Aatom koosneb elektronidest ja prootonitest, mis on jaotunud mööda aatomit laiali II Rutherford Kuldlehekatse - Rutherford pommitas kulla-aatomeid alfaosakestega(suure massiga heeliumi aatomi tuum, + laenguga). Suurem enamus läbis kuldlehte ilma takistusteta. Mõned üksikud põrkusid tagasi. Järeldus : 1) Aatom koosneb enamasti tühjusest 2) Aatomis peab olema miskit positiivselaenguga ehk tuum.. pisike ja väike Järeldas sellest, et Thomsoni aatomi mudel on vale! Aatomi tuuma järeldas sellest, et positiivse laenguga alfaosakesed põrkusid aatomist tagasi, sama märgilised laengud tõukuvad. Rutherfordi aatomi tuuma omadused: suure tihedusega positiivne laeng III Bohr Bohri teooria - Bohri aatomiteooria on ühe-elektroniliste aatomite poolklassikaline mudel. Bohri postulaadid:
FÜÜSIKA 1. Millist laengut omab ja kus asub: neutron, elektron, prooton: -Neutron = Neutraalne -Elektron = Negatiivne -Prooton = Positiivne -Prootonid & Neutronid asuvad aatomi tuumas, elektronid elektronkihtidel 2. Võrdle planetaarset, Thompsoni ja Bohri aatomimudelit! Thompsoni aatomimudel on nagu ,,rosinakukkel" kus osakesed on aatomis laiali. Bohri aatomimudel on nagu planetaarne, kuid elektronid tiirlevad kindlatel energiatasemetel. (Õige ainult Vesiniku aatomi korral) Planetaarne aatomimudel on nagu päikesesüsteem, keskel on tuum ja ümber tiirlevad elektronid elektronkihtidel. 3. Sõnasta Bohri postulaadid! 1. Elektron liigub aatomis ainult teatud kindlatel "lubatud" orbiitidel. Lubatud orbiitidel liikudes elektron ei kiirga. 2. Elektroni üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab valgust
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
