m s.t. elektroni erilaengust. Uurides elektroni liikumist tuntud struktuuriga elektri- ja magnetväljas, saab määrata erilaengu. Üheks erilaengu määramise meetodiks on magnetroni meetod. Magnetron kujutab endast kahe silindrilise elektroodiga elektronlampi, milles köetav katood on ümbritsetud koaksiaalse anoodiga, ja mis asetseb välises aksiaalses (teljesuunalises) magnetväljas. Magnetväli tekitatakse lampi ümbritseva solenoidi abil. Magnetvälja puudumisel liiguvad kõik katoodist K väljuvad elektronid elektrivälja mõjul radiaalselt anoodile A ja anoodi vooluringi läbib vool, mille tugevus Ia oleneb anood- ja küttepingest. Kui solenoidi abil tekitada magnetväli, siis lisaks elektrilisele jõule mõjub elektronile magnetiline Lorentzi jõud, mis on risti nii kiiruse kui ka magnetväljaga. Mida suurem on magneetiline induktsioon B seda suurem on trajektooride kõrvalekaldumine. Kui nõrga magnetvälja korral
muudetakse valguse energia elektrienergiaks. Õhutühi klaaskolb · Lihtsaim näide fotoelemendist. · Kujutab endast klaaskolbi mille sisepind on kaetud aine kihiga, mille väljumistöö on väike. · Kolvi keskel on traatsilmus anood. · Tööpõhimõte: Katoodi valgustamisel eralduvad sealt elektronid, mis anoodil liikudes tekitavad elektrivoolu. Fotoelektronkordisti · Kasutatakse nõrkade valgusvoogude mõõtmisel. · Juhitakse katoodist väljalöödud elektronid teisele elektroodile dünoodile. · Dünoodile langev elektron põhjustab mitme uue elektroni eraldumise, mis suunatakse järgmisele dünoodile. · Nii suurendatakse fotoefektil tekkinud elektronide arvu, mis lubab mõõta ülinõrku valgusvooge. Pildid Fotoelektronkordisti
kvant. Sellise kvandi energia on vastavate energianivoode energiate vahe Plancki konstant- Plancki konstant (tähis ) on füüsikaline konstant, mis iseloomustab kvantide suurust. Plancki konstanti kasutatakse näiteks valguse footonite energia arvutamiseks. See leitakse valemi abil, kus tähistab kvandi energiat, Plancki konstanti ja valguskvandi sagedust. Plancki konstandi väärtus: küllastunud fotovool- fotovool saab kasvada ainult seni, kuni kõik katoodist lahkuvad elektronid on jõudnud anoodile. fotoefekti punane piir- kõige madalamat sagedust, mil fotovool tekib. Stoletovi seadused- Stoletovi seadused: - küllastunud fotovoolu tugevus ei sõltu kiirguse intensiivsusest vaid kiirguse võnkesagedusest. -teisest seadusest järeldub, et kiirguse sageduse vähendamisel tekib niisugune olukord kus fotovool lakkab.Kõige madalamat sagedust, mil fotovool tekib nim fotovoolu panaseks piiriks.
, s.t. elektroni erilaengust. Uurides elektroni liikumist tuntud struktuuriga elektri- ja magnetväljas, saab määrata erilaengu. Üheks erilaengu määramise meetodiks on magnetroni meetod. Magnetron kujutab endast kahe silindrilise elektroodiga elektronlampi, milles köetav katood on ümbritsetud koaksiaalse anoodiga, ja mis asetseb välises aksiaalses (teljesuunalises) magnetväljas. Magnetväli tekitatakse lampi ümbritseva solenoidi abil. Magnetvälja puudumisel liiguvad kõik katoodist K väljuvad elektronid elektrivälja mõjul radiaalselt anoodile A ja anoodi vooluringi läbib vool, mille tugevus Ia oleneb anood- ja küttepingest. Kui solenoidi abil tekitada magnetväli, siis lisaks elektrilisele jõule mõjub elektronile magnetiline Lorentzi jõud, mis on risti nii kiiruse kui ka magnetväljaga. Mida suurem on magneetiline induktsioon B seda suurem on trajektooride kõrvalekaldumine. Kui nõrga
3) fotoefekt elektroni väljalöömine metallist valguse toimel, mille tulemusel tekib elektrivool (mida intensiivsem valgus, seda tugevam vool); 4) punapiir piirsagedus, mida fotoefekt tekitada suudab, sellest suurema lainepikkusega või sagedusega valgus enam elektrone vabastada ei suuda (kvantoptikas väikseima sagedusega valgus, mis võib tekitada fotoefekti); 5) stoletovi katse õhutühjas balloonis on 2 elektroodi, valguse toimel katoodist välja löödud elektronid liiguvad anoodile, mis põhjustab fotovoolu, aga muutumatu valguse intensiivsuse puhul oleneb tekkiva voolu tugevus rakendatud pingest. 6) külllastusvool tekib kui teatud pinge väärtuseni voolutugevus kasvab (kõik väljalöödud elektronid jõuavad anoodile), tekib kui mingist pingeväärtusest jääb voolutugevus muutumatuks; 7) einsteini fotoefekt valgus saab neelduda või kiirata kindlate kvantide kaupa, ta oletas, et
Fotoefekti seaduspärasused: I seadus: Kiirguse poolt väljalöödud elektronide maksimaalne kineetiline energia ei sõltu kiirguse intensiivsusest vaid sõltub kiirguse sagedusest (lainepikkusest) ja elektroodi materjalist II seadus : Fotoefekti punapiir sõltub ainult elektroodi materjalist ega sõltu kiirguse intensiivsusest. Fotoefekti seaduspärasusi uuris põhjalikumalt vene füüsik Aleksander Stoletov Valguse toimel katoodist väljalöödud elektronid, mida kutsutakse fotoelektronideks, liiguvad anoodile. Tekib el.vool Tekkinud fotovoolu tugevust saame mõõta milliampermeetriga Fotoefekti III seadus: Küllastusvool on võrdeline elektroodile langeva valgusvooga Fotoefekti teooria Fotoefekti ei saa seletada valguse laineteooria järgi. Mõõtmised aga näitavad, et valgusel kulub elektroni välja löömiseks 10-9 s. Fotoefektile andis seletuse A. Einstein 1905.a. Ta täiendas Planki kvanthüpoteesi
gaasis elektrivool ilma väliste mõjudeta. · Sädelahendus teatud pinge juures võib elektroodide vahel tekkida tekkida säde e läbilöök. · Huumlahendus - gaasi rõhu langemisel torus mingi pinge juures tekivad ioonid ja tekib helenduv plasma. · Elektrikaar suure voolutugevuse korral võivad ioonide põrked esile kutsuda katoodi ja anoodi kuumenemise, kõrgel temperatuuril väljuvad katoodist elektronid, mis liiguvad anoodi suunas nende vahel tekib elektrikaar. Elektrivool pooljuhtides · Pooljuhtseadeldistes kasutatakse kõige enam räni ja germaaniumkristalle. · Räni on 4-valentne element aatomi väliskattes 4 aatomi tuumaga nõrgalt seotud elektroni. · Pooljuhtide elektrijuhtivust, mille põhjuseks on vabade elektronide olemasolu, nimetatakse elektronjuhtivuseks ja vastavat voolu elektronvooluks.
Aatomid on püsivad ja võivad eksisteerida ergastamata olekus piiramatult kaua kiirgamata elektronmagnetlaineid-kl füüsika seadused pole aatomimõõtmeliste Süst. puhul rakendatavad. 3) Francki-Hertzi katse: Klaasballoonis on 3 elektroodi: kuumutatav katood K, võre V, anood A. Toru T kaudu saab ballooni tühjaks pumbata ja täita mitmete gaaside/aurudega. Katoodist välja kuumutamise tagajärjel elektronid liiguvad võrele. K ja Y vahelist pinget saab sujuvalt muuta 0... 30 Vni. V ja A vahel on nõrk vastupinge, mis aeglustab võret läbinud elektrone. Tõstame K ja V vahelist pinget ja mõõdame anoodvoolu
12. Miks tuleb elektroni eemaldamiseks metallist kulutada energiat? Kuidas nim. seda energiat? - Footon peab tegema tööd aine positiivsete ioonide tõmbejõudude ületamiseks. - Elektron vajab kineetilist energiat, et ta aine pinnalt eemalduks. - Energiat mida kasutatakse nim. kineetiliseks energiaks. 13. Millised on fotoefekti seaduspärasused? (fotoelektronid, fotovool, küllastusvool) - Valguse intensiivsus määrab ainest eraldunud elektronide arvu ja fotovoolu tugevuse. - Vaöguse toimel katoodist välja löödud elektroonid- fotoelektronid, kui nad liiguvad anoodile siis... - Põhjustab see elektrivoolu(fotovoolu) - Kui mingist pingeväärtusest jääb voolutugevus muutumatuks siis tekib küllastusvool. 14. Kuidas mõjutav fotovoolu tugevust valguse intensiivsus? Miks? - Valguse intensiivsus on seda suurem, mida rohkem on valguvihus footoneid ja mida rohkem langeb neid ühes sekundis pinnaühikule. Intensiivsus määrab ära ainest eraldinud elektronide arvu
a. Nobeli preemia? Albert Einstein. 11. Joonista fotovoolu graafik sõltuvalt katoodi ja anoodi vahelisest pingest. Vt joonis 13.4 lk 85 18. Selgita graafiku osi: vool enne 0 pinget, vool peale 0 pinget ja küllastusvool. Enne 0 on pinge negatiivne ja mingil pingel fotovoolu ei teki, siis 0 juures on fotovool olemas ka ilma pingeta anoodi ja katoodi vahel, edasi positiivne pinge suurendab fotovoolu ja alates mingist pingeväärtusest jõuavad ka kõik valguse poolt negatiivselt laetud katoodist välja löödud elektronid positiivselt laetud anoodile 13.2. Fotoefekti teooria 19.Fotoefekti seaduspärasused. 1) muutumatu valguse intensiivsuse korral oleneb tekkiva fotovoolu tugevus rakendatud pingest katoodi ja anoodi vahel; 2) fotovoolu tugevus sõltub valguse lainepikkusest. 20. Mis on fotoefekti punane piir? Pikemate lainete (spektri punases osas) juures ei jätku kvandi energiast elektroni ainest
Leiulaine vöib leivda läbi barjääri,jätkudes teiselppol taas siinuslainena,kuigi tublisti kahenenud amplituudiga. 14. Selgita, mis on tunneliefekt? 0-st suurem tõenäosus leida osakest teisel pool barjääri ka siis, kui tema energia ei küüni potentsiaalibarjääri kõrguseni 15. Milles seisneb alfalagunemine? Alfaosakesed väljuvad tuumast tuneleerudes. Väga tugevas elektriväljas väljuvad elektronid ka kuumutamata ja valgustamata katoodist. 16. Mis on külmemissioon? Elektrostaatiline emissioon, autoelektroniemissioon, elektronide väljumine elektrijuhist tugeva elektrivälja toimel 16.1 Kus kasutatakse tunneliefekti? 17. Kuidas toimub elektronmikroskoobis objekti läbivalgustamine? Valgus kiiritatakse läbi elektronkimbust 18. Elektronmikroskoobi tööpõhimõte? Objekti läbivalgustamiseks ei kasutata valgusvihku, vaid see kiiritatakse läbi elektronkimbuga
kujunevad vesinik ja metaan. Kütuse element Fuel Cell · Esimese kütuseelemendi koostas sir William Growe Inglismaalt juba 1839. aastal. Selles kasutati kahte suhteliselt suurepinnalist plaatinaelektroodi, millest ühel (katoodil) toimus hapniku redutseerumine ja teisel anoodil vesiniku kui kütuse oksüdeerumine. · Ehituse poolest on kütuseelemendid väga lihtsad, koosnedes teineteisest eraldatud anoodist ja katoodist. Lahuti hoiab ära anoodi ja katoodi kokkupuutumise (lühistumise), täidab sageli ka ioonjuhi rolli Kütuse element Fuel Cell Nüüdisajal võib elektrokeemilised vooluallikad jagada kolmeks: 1. primaarpatareid, mida pole võimalik uuesti laadida, 2. sekundaarpatareid ehk akumulaatorid, mida saab perioodiliselt laadida, 3. kütuseelemendid, mis pidevalt töötavad - kus toimib oksüdeerija ja redutseerija juurdevool ning reaktsiooniproduktide
dielektrilist läbitavust iseloomustavat osakestest eeldab lisandite kondensaatorit läbiva voolu suhtega. olemasolu. 2. Jadaaseskeemi korral: dielektriku · Puhas: toimub elektronide polarisatsioonikadusid iseloomustava väljarebimine katoodist ja takisti otstel oleva pinge ning põrkeionisatsioon (analoog gaaside dielektiku dielektrilist läbitavust läbilöögiga) eeldab äärmiselt puhtaid iseloomustava kondensaatori otstel vedelikke. oleva pinge suhtega. · Soojuslik: lisandid kuumenevad ja 3
kontsentratsiooniga lahust, kuhu paigutatakse eelnevalt liivapaberiga hoolikalt puhastatud elektroodid. Elektroodinõude vahele asetatakse difusioonipotentsiaali vähendamiseks kas KCl või KNO 3 vahelahus ja ühendatakse lahused elektrolüütiliste sildadega (soolasildadega). Ag/Ag+ elektroodi puhul tuleb kindlasti kasutada KNO3 vahelahust ja vastavat soolasilda, muude elektroodide ja võrdluselektroodi korral võib kasutada ka KCl. Kui koostatakse galvaanielement uuritavast anoodist või katoodist koos võrdluselektroodiga, siis eemaldatakse üks soolasildadest ning võrdluselektrood asetatakse vahelahusesse. Edasi koostatakse mõõteskeemid, mille abil määratakse · elektromotoorjõud uuritavale galvaanielemendile; · elektromotoorjõud galvaanielemendile, mis koosneb ühest uuritavast elektroodist (poolelemendist) ja võrdluselektroodist; · elektromotoorjõud galvaanielemendile, mis koosneb teisest uuritavast elektroodist ja
võimalik uuesti laadida, sekundaarpatareid ehk akumulaatorid, mida saab perioodiliselt laadida, ning pidevalt töötavad kütuseelemendid, kus oksüdeerija ja redutseerija juurdevool ning reaktsiooniproduktide elektrivoolu, soojuse, vee ja süsihappegaasi pidev eemaldamine süsteemist tagab seadme pideva töö. Ehituse poolest on kütuseelemendid väga lihtsad, koosnedes teineteisest eraldatud anoodist ja katoodist. Lahuti hoiab ära anoodi ja katoodi lühistumise ning täidab sageli ka ioonjuhi rolli. Kütuseelemendid on vastavalt töötemperatuurile madaltemperatuursed (kuni 80 °C), keskmise- (kuni 500 °C) ja kõrgtemperatuursed (6001200 °C). Vastavalt tööprintsiibile ja elektrolüüdi keemilisele koostisele on tänapäeva kütuseelemendid jaotatavad neljaks põhitüübiks: polümeerelektrolüütmembraaniga kütuseelement (PEKE), fosforhappe
Omadus Cs Sulamistemp, 28,5 Keemistemp, 705 187 Tihedus, kg/m3 3 Kõvadus Mohsi j. 0,2 Maailmatoodang, tonni 20 aastas Omadused Tseesium on kuldkollase värvusega väga pehme metall, noaga kergesti lõigatav. Tal on madal sulamis- ja keemistemperatuur, väike tihedus. Eripäraks on ka erakordne valgustundlikkus. Cs katoodist emiteerub elektroonide voog isegi infrapunase kiirguse mõjul. Keemilistelt omadustelt on Cs kõige aktiivsem metall. Toodang ja kasutamine Väikese ionisatsioonienergia tõttu eralduvad tseesiumi aatomitest elektronid kergesti juba valguse mõjul (fotoelektriline efekt). Seda omadust rakendatakse valgusenergia muundamisel elektrienergiaks fotoelementides ning valgusmõõdikutes. Biotoime Cs ei kulu toksiliste elementide hulka. 4 MAGNEESIUM Levimus ja ajalooline aspekt
ELEKTRONKIIRETORU EHK CRT Tööpõhimõte Optiline kujutis saadakse peene elektronkiire põrkumisel vastu ekraani, mille luminofooriga kaetud kiht jätab elektronkiire liikumise teest nähtava jälje. Elektronikahuris moodustunud peen suunatud elektronkiir liigub ekraanil vastavalt hälvitussüsteemi toimele. Koostisosad Elektronkiiretoru koosneb elektronikahurist, hälvitussüsteemist, ekraanist ja kestast (kolvist). Elektronikahur koosneb katoodist, tüürelektroodist, mille pingega reguleeritakse elektronkiire voolu, ja teravustus- ehk fokuseerimissüsteemist, mille toimel elektronid koondatakse kiireks. Hälvitussüsteem, mis paneb elektronkiirele ekraanil liikuma, koosneb horisontaal- ja vertikaalhälvitussüsteemist, millede abil on võimalik kiirt juhtida igasse ekraani punkti. Ekraan moodustatakse kesta sisekülje katmisega fluoerestseeriva ainega. Ekraanid Ekraani tähtsaimaks osaks on fluorestseeriva aine kiht
Mittemetallide määramiseks ei sobi! Ei reageeri aatomi erinevatele oksüdatsiooniastmetele. Eeltöötlus ja metallide lahusesse viimine. Väga tundlik (ppb). 21.Seadme ehitus AAS-s Analoogne spektrofotomeetriga, mis mõõdab EM kiirguse absorptsiooni. Valgusallikaks spetsiaalne lamp ja küveti asemel leek, kus proovi molekulid atomiseeritakse. 22.Õõneskatoodlamp. Valik ja ehitus. Katoodlamp koosneb volframist anoodist ja silindrilise kujuga katoodist. Katoodi materjal peab olema sama, mis määratav aine!! Lamp on täidetud inertgaasiga (Ne/Ar).Anoodi ja inertgaasi kokkupuutepinnal inertgaasi molekulid ioniseeruvad ning liiguvad katoodi poole, kus löövad välja metalli aatomeid. Katoodi aine aurustub, atomiseerub, ergastub ja seejärel relakseerub ning kiirgab footoneid, andes iseloomuliku kitsa monokromaatse valgusspektri. Aatomite neelduvusjooned on äärmiselt kitsad (0.001 nm) ja seetõttu tavaliselt erinevate
elektroodid. Elektroodinõude vahele asetatakse difusioonipotentsiaali vähendamiseks kas KCl või KNO3 vahelahus ja ühendatakse lahused elektrolüütiliste sildadega (soolasildadega). Ag/Ag + elektroodi puhul tuleb kindlasti kasutada KNO3 vahelahust ja vastavat soolasilda (Miks?), muude elektroodide ja võrdluselektroodi korral võib kasutada ka KCl. Kui koostatakse galvaanielement uuritavast anoodist või katoodist koos võrdluselektroodiga, siis eemaldatakse üks soolasildadest ning võrdluselektrood asetatakse vahelahusesse. Edasi koostatakse mõõteskeemid, mille abil määratakse elektromotoorjõud uuritavale galvaanielemendile; elektromotoorjõud galvaanielemendile, mis koosneb ühest uuritavast elektroodist (poolelemendist) ja võrdluselektroodist; elektromotoorjõud galvaanielemendile, mis koosneb teisest uuritavast elektroodist ja võrdluselektroodist.
edasi liikuma, leidmaks operande, indeksiregister (selles pikk aadress) 8. baseerimisega adresseerimine käsukoodiga antakse ainult nihe, aadressibaas asub baasiregistris 9. baseerimise ning indekseerimisega adresseerimine nii indeksi- kui baasiregistrid 10. suhteline adresseerimine käsukoodiga antakse nihe Kuvarid CRT kuvar: Cathode Ray Tube: kasutatakse metallide omadust termoemiteerida elektrone. ~600 kraadini kuumutatud katoodist hakkavad välja lendama elektronid, mis kiirendadatakse ~20 000 .. 25 000 V potentsiaalide vahega. Katoodi lähedale paigutatud võrgul oleva laengu muutmisega saab reguleerida väljalendava elektronidevoo intensiivsust. Elektonkiir koondatakse laetud plaatide vahel ning kallutatakse mähise abil, tabamaks kindlat piirkonda fosforkattel. Kujundi moodustamine: kallutusmähisega mõjustatult tekitab elektronkiir ekraanile
neelatud kiirgus (AAS); emiteeritud kiirgus (AES); fluorestsents kiirgus (AFS). Kasutatakse METALLIDE määramiseks. Vajalik on proovi eeltöötlus ja metallide lahusesse viimine. 17.Seadme ehitus AAS-s Seade mõõdab EM kiirguse absorptsiooni. Valgusallikaks on spetsiaalne lamp ja küveti asemel on leek, kus proovi molekulid atomiseeritakse. 18.Õõneskatoodlamp. Valik ja ehitus. Koosneb volframist tehtud anoodist ja silindrilise kujuga katoodist. Katood on samast elemendist, mida proovis uuritakse. LAmp on täidetud inertgaasiga - Ne või Ar. Anoodi ja inertgaasi osakeste vahetul kokkupuutepinnal inertgaasi aatomid ioniseeruvad ning liiguvad katoodi poole, kus löövad välja metalli aatomeid. Katoodi aine aurustub, atomiseerub, ergastud ja seejärel relakseerub ning kiirgab footoneid, andes iseloomuliku kitsa monokromaatse valgusspektri. 19.Atomisatsioon leegis
Elektrokeemia 19 Liitiumelement (liitiumpatarei) Anoodil: Li - Li+ + e- Katoodreaktsioone on kasutusel mitmeid. N¨aiteks Katoodil: MnO2 + Li+ + e- - LiMnO2 v~oi: FeS2 + 4 Li+ + 4 e- - 2 Li2S + Fe Erinevate katoodreaktsioonide t~ottu v~oivad eri tootjate nominaalselt sama t¨uu¨pi patareide omadused m¨argatavalt erineda. Klemmipinge, s~oltuvalt katoodist, 1,83,5 volti. Eelised: kerge (liitiumi tihedus on v¨aike), v¨aga pika s¨ailivusajaga. Sobib kasu- tamiseks kohtades, kus voolutarve on v¨aike, aga voolu on vaja pika aja v¨altel. Puudused: kallis; pinge on "mittestandardne", mist~ottu laiatarbekaubana ei m¨uu¨da standardset m~oo~tu (AA, AAA, jne) liitiumpatareisid, sest need ei oleks kasutatavad 1,5 V patareide asemel. Pinge langeb kasutamisel v¨aga aeglaselt ja l~opuks, t¨uhjakssaamisel, kiiresti. See
väljumiseks, nimetatakse väljumistööks. 2. Miks kasutatakse elektronivoo tüürimiseks negatiivset pinget? lk 9, lk 16 Elektronseadises on elektron mida nim kadoodiks ja mis emiteerib elektrone ehk saadab elektrone elektroodidevahelisse ruumi. Seejuures peab katood saama elektronide väljumistöö tegemiseks ühel või teisel kujul energiat. (lk 9) Kui anoodi ja katoodi vahele rakendada potentsiaalide vahe, mille ,,pluss" on anoodil ja ,,miinus" katoodil, tõmbab anood kuumutatud katoodist elektroodidevahelisse ruumi väljunud elektronid endale ja välises anoodi ja katoodi ühendavas vooluringis tekib vool, mida nim anoodvooluks. (lk 16) 3. Emissiooni liigid. lk 9 Sõltuvalt sellest, millisel kujul antakse katoodile välumistöö tegemiseks vajalik energia, eristatakse viit emissiooniliiki: termoemissioon (levinuim), külmemissioon ehk elektrostaatiline emissioon, fotoemissioon, sekundaaremissioon raskete osakestega pommitamisel. 4
(blokkskeemid)? Skaala laiendamise võtted absorptsioon-spektroskoopias. Monokormaator- koosneb sisendpilust; kollimaatorist, mis teeb kiirguse paralleelseks; disergeerivast elemendist (võre või prisma), mis jaotab kiirguse lainepikkuste järgi; kollimaatorist, mis koondab paralleelse kiirguse fokaaltasandisse pilu kujutistena; väljundpilust, mis selekteerib tarviliku lainepikkusega kiirguse. Fotoelektronkordisti- PMT koosneb fototundlikkust katoodist, dünoodidest ja anoodist. Dünoodidele on rakendatud pinge, mis kiirendab elektrone ja iga elektron, põrkudes dünoodi pinnaga vabastab mitu elektroni. Vool kasvab laviinina. PMT on mõeldud nõrga kiirguse mõõtmiseks. On võimalik detekteerida üksikuid footoneid. PMT tundlikkusele paneb piiri haavelmüra ja pimevool. Spektrofotomeetri ja fotomeetri erinevus- Spektrofotomeeter: Fotomeeter: Skaala laiendamine-
allikateks võivad olla: · laviinist katoodile suunduvad ioonid · laviinist lähtuv katoodi fotoionisatsioon · gaaside segus toimuv fotoionisatsioon a) Lahendus madalatel rõhkudel Madalatel rõhkudel (p 1 mmHg) võivad ka katoodile suunduvad ioonid katoodi pinnast elektrone välja lüüa. Pinnaionisatsiooni tegur e. Townsend'I III tegur näitab mitu elektroni lööb pinnast välja üks ioon. Laviinis maksimaalsel (katoodist anoodini) teekonnal s (joon. 2.3) on elektronide arv n = e^ s . Seega on seal n -1= e^ s-1 iooni. Laviini tekitamiseks tuleb pinnast välja lüüa vähemalt 1 elektron, seega sõltumatu lahenduse tingimuseks on 13. Lahendus ühtlases väljas normaalsetel või normaalsest kõrgematel rõhkudel 14. Pacheni seadus Otsitav on sõltumatu lahenduse lävipinge (alguspinge). Sõltumatu lahenduse tingimus (ühe elektroni poolt katoodist anoodini põhjustatud ionisatsioonide arv) 15
Fotoefekti tagajärjel vabanenud elektronid liiguvad elektrivälja mõjul anoodile. Selle tulemusena tekib ahelas fotovool, mille tugevust saab mõõta galvanomeetriga. Selleks, et fotovoolu tugevus saaks nulliks, tuleb kas pidurdavat välja, mille tekitamine pidurduspingega Up. A. Stoletovi seadused: -valguse toimel eralduvad laengud on negatiivsed. suurim mõju on ultravioletvalgusel. kehast eraldunud laengu suurus on võrdeline neeldunud valgusenergia hulgaga s.o kvantide arvuga. Katoodist väljunud elektronide arv on võrdeline valgusvooga. Ik Ik- elektronide arv - valgusvoog Suur osa kvantide energiast läheb valgust neelava aine soojendamiseks ja ainult väike osa fotoelektronidele.Peale käsitletud välisfotoefekti on olemas ka sisefotoefekt, mida täheldatakse dielektrikutes ja pooljuhtides. Siin toimub elektronide ümberpaigutamine valentsitsoonist juhtivustsooni. Esimesel tekib auk-, teisel elektronfotojuhtivus. Sisefotoefektil põhineb nn.
Fotoefekti tagajärjel vabanenud elektronid liiguvad elektrivälja mõjul anoodile. Selle tulemusena tekib ahelas fotovool, mille tugevust saab mõõta galvanomeetriga. Selleks, et fotovoolu tugevus saaks nulliks, tuleb kas pidurdavat välja, mille tekitamine pidurduspingega Up. A. Stoletovi seadused: -valguse toimel eralduvad laengud on negatiivsed. suurim mõju on ultravioletvalgusel. kehast eraldunud laengu suurus on võrdeline neeldunud valgusenergia hulgaga s.o kvantide arvuga. Katoodist väljunud elektronide arv on võrdeline valgusvooga. I k Ik- elektronide arv - valgusvoog Suur osa kvantide energiast läheb valgust neelava aine soojendamiseks ja ainult väike osa fotoelektronidele.Peale käsitletud välisfotoefekti on olemas ka sisefotoefekt, mida täheldatakse dielektrikutes ja pooljuhtides. Siin toimub elektronide ümberpaigutamine valentsitsoonist juhtivustsooni. Esimesel tekib auk-, teisel elektronfotojuhtivus. Sisefotoefektil põhineb nn. fototakistite
Üks laadmimiskord on 2,5 kuni 5 eurot. Samuti saab osta 30 eurose kuupaketi, mis tähendab, et autot saab laadida kuu aja jooksul nii palju kui tahetakse. Aku saab laadida 90%ni 30 minutiga ning olenevalt mudelist saab sõita kuni 140 km. Maksevahendina saab kasutada isikustatud kaarti või mobiiltelefoni. 13 5. AKUTÜÜBID Aku on elektrokeemilse energia salvestamise seade, mis vabastab elektrilaengu. See koosneb tavaliselt anoodist, katoodist ja elektrolüüdist. Erinevat tüüpi akusid saab eristada materjalide järgi. Aku võib koosneda ühest või mitmest elemendist, mis on omavahel ühendatud, et anda kõrgemat pinget. Näiteks tüüpiline 12-vatine autoaku koosneb kuuest omavahel ühendatud elemendist. Elektriauto akul võib olla sadu individuaalseid elemente. Olulised omadused selle juures on energia tihedus ja võimsus. Energia tihedus näitab, kui palju energiat aku mahutab
Detektorid Detektor on seade, mis muudab elektromagnetilise kiirguse elektrivooluks. Fotoemissioonlamp sisaldab fototundlikku katoodi, millest footonid löövad välja elektrone. Kui katoodi ja anoodi vahele on rakendatud pinge tekib elektrivool, mida vôimendatakse ja registreeritakse. Katoodi effektiivsus sôltub lainepikkusest. On teada 11 erinevat katoodi materjali. Elektrofotokordisti (i.k. PMT, v.k. FEU) koosneb fototundlikkust katoodist, ünoodidest ja anoodist. Dünoodidele on rakendatud pinge, mis kiirendab elektrone ja iga elektron, pôrkudes dünoodi pinnaga vabastab mitu elektroni. Vool kasvab laviinina. PMT on môeldud nôrga kiirguse môôtmiseks. On vôimalik detekteerida üksikuid footoneid. tundlikkusele paneb piiri haavelmüra ja pimevool. 5
lehtrikujulist kolbi, mille põhi on läbipaistev. Toru sisse tekitatud vaakum on vajalik selleks, et õhu molekulid ei takistaks elektronide liikumist. Elektronkiiretoru sisaldab elektron prozektorit, mis tekitab peene sobivalt kiirendatud elektronide joa. Hälvitussüsteemi ülesandeks on anda elektronkiirele selline liikumine, et kiire elektronid sattudes ekraanile tekitavad seal helenduse ja joonistavad ekraanil vajaliku kujutise. Elektron prozektor koosneb katoodist, tüürelektroodist e. Modulaatorist ja kahest või kolmest annoodist (joonis 2). Katoodi ülesandeks on tekitada elektronkiire moodustamiseks vajalike vabuelektrone. Need elektronid tekitatakse termoemissiooni teel. Mida kõrgem on aine temperatuur, seda kiiremini liiguvad aines elektronid. Teatud temperatuuril läheb nende kiirus sedavõrd suureks, et osa elektronidest suudab ainest väljuda ning nende edasist käitumist mõjutab väljaspool katoodi toimiv elektriväli
Fotoefekti tagajärjel vabanenud elektronid liiguvad elektrivälja mõjul anoodile. Selle tulemusena tekib ahelas fotovool, mille tugevust saab mõõta galvanomeetriga. Selleks, et fotovoolu tugevus saaks nulliks, tuleb kas pidurdavat välja, mille tekitamine pidurduspingega U p. A. Stoletovi seadused: -valguse toimel eralduvad laengud on negatiivsed. –suurim mõju on ultravioletvalgusel. –kehast eraldunud laengu suurus on võrdeline neeldunud valgusenergia hulgaga s.o kvantide arvuga. Katoodist väljunud elektronide arv on võrdeline valgusvooga. I k Ik- elektronide arv Φ- valgusvoog Suur osa kvantide energiast läheb valgust neelava aine soojendamiseks ja ainult väike osa fotoelektronidele.Peale käsitletud välisfotoefekti on olemas ka sisefotoefekt, mida täheldatakse dielektrikutes ja pooljuhtides. Siin toimub elektronide ümberpaigutamine valentsitsoonist juhtivustsooni. Esimesel tekib auk-, teisel elektronfotojuhtivus. Sisefotoefektil põhineb nn
ionisatsiooni algust) esinevad peaasjalikult juhtivuskaod 3.9.3. Vedeldielektrikute läbilöök Vedelike läbilöögi mehhanism sõltub suuresti lisandite kontsentratsioonist selles Eristatakse sillakeste, puhta elektrilise läbilöögi ja soojusliku läbilöögi teooriaid sillakesed moodustuvad juhtivatest või suure dielektrilise läbitavusega osakestest – eeldab lisandite olemasolu. Toimub elektronide väljarebimine katoodist ja põrkeionisatsioon (analoogia gaaside läbilöögiga!) – eeldab äärmiselt puhtaid vedelikke. Lisandid kuumenevad ja aurustuvad tugevas elektriväljas, läbilöök toimub juba gaasilises keskkonnas – eeldab gaasimullide või kergelt aurustuvate lisandite olemasolu tilkade kujul Läbilöögipinge sõltub mitmetest teguritest Pinge liik ja kuju: alalispinge, vahelduvpinge ja selle sagedus, impulsspinge, impulsspinge frondi tõusukiirus jms
poolt tekitet impulssidest kontrolleris kokku ning arvutatakse hiire liikumistee. Kokku saadetakse arvutisse 3B = nupud + x-telg + y-telg. Juhtkang: koosneb kahest takistist, mida mööda saab liugkontakte libistada, muutes vastava telje takistust --> pinget. Pingemuutus registreeritakse kontrolleris ning muudetakse kahendkoodiks, mis saadetakse CPU-sse. 37. Kuvar: CRT kuvar: Cathode Ray Tube: kasutatakse metallide omadust termoemiteerida elektrone. ~600 kraadini kuumutatud katoodist hakkavad välja lendama elektronid, mis kiirendadatakse ~20 000 .. 25 000 V potentsiaalide vahega. Katoodi lähedale paigutatud võrgul oleva laengu muutmisega saab reguleerida väljalendava elektronidevoo intensiivsust. Elektonkiir koondatakse laetud plaatide vahel ning kallutatakse mähise abil, tabamaks kindlat piirkonda fosforkattel. Kujundi moodustamine: kallutusmähisega mõjustatult tekitab elektronkiir ekraanile siksakilise mustri, mille eri punktides kiire intensiivsuse erinevused
poolt tekitet impulssidest kontrolleris kokku ning arvutatakse hiire liikumistee. Kokku saadetakse arvutisse 3B = nupud + x-telg + y-telg. Juhtkang: koosneb kahest takistist, mida mööda saab liugkontakte libistada, muutes vastava telje takistust --> pinget. Pingemuutus registreeritakse kontrolleris ning muudetakse kahendkoodiks, mis saadetakse CPU-sse. 37. Kuvar: CRT kuvar: Cathode Ray Tube: kasutatakse metallide omadust termoemiteerida elektrone. ~600 kraadini kuumutatud katoodist hakkavad välja lendama elektronid, mis kiirendadatakse ~20 000 .. 25 000 V potentsiaalide vahega. Katoodi lähedale paigutatud võrgul oleva laengu muutmisega saab reguleerida väljalendava elektronidevoo intensiivsust. Elektonkiir koondatakse laetud plaatide vahel ning kallutatakse mähise abil, tabamaks kindlat piirkonda fosforkattel. Kujundi moodustamine: kallutusmähisega mõjustatult tekitab elektronkiir ekraanile siksakilise mustri, mille eri punktides kiire intensiivsuse erinevused
Dioodi tööpõhimõte Töötamisel lastakse vool läbi nikroomist hõõgniidi, mis kuumutab katoodi 800...1000 °C kraadini. Kuum katood eraldab elektrone vaakumisse, protsess, mida nimetatakse termoemissiooniks. Katood on kaetud leelismuldmetalli (nt.baarium või strontsium) oksiidiga, millest elektronid väljuvad suhteliselt kergesti. Alaldatav vahelduvpinge rakendatakse anoodi ja katoodi vahele. Kui anoodil on positiivne pinge katoodi suhtes, siis anood tõmbab katoodist eraldunud elektronid endasse, tekitades voolu. Kuid kui anoodil on katoodi suhtes negatiivne pinge, siis voolu ei teki, sest anood tõukab elektrone kui negatiivse laengu kandjaid endast eemale. Anood ise ei eralda elektrone, seega saab elektronide vool olla ainult ühesuunaline ‒ katoodilt anoodile. 6. Elektronkiiretoru tööpõhimõte? Optiline kujutis saadakse peene elektronkiire põrkumisel vastu ekraani, mille luminofooriga kaetud kiht
Alaldi töötamisel vastu emj-le on oluliseks eripäraseks see, et võimalik tüürnurk on praktiliselt piiratud. Sest türistor saab avaned ainult siis siis kui tema anood Võime öelda ka, et ootemultivibraatori väljund on katoodist positiivsem. Selline võimalus on ainult ajavahemikus t1 kuni t2. seega sõltub võimalik tüürnurk vastu emj väärtusest milline praktikas võib muutuda. Ka töötamisel vastu emj-le on võimalik nii katkevvoolu ning pidevvoolu reziim
svg&filetimestamp=20080419144858 Joonis 4.27. Elektrostaatilise kallutusega Brauni toru e. ostsilloskoobitoru (a) ja elektromagnetilise kallutusega Brauni toru e. kineskoop (b) [12]. Elektroonika alused. Teema 4 Optoelektroonika elemendid ja infoesitusseadmed 27 (43) Elektronkiiretoru koosneb elektronkahurist, hälvitussüsteemist, ekraanist ja kestast (kolvist). Elektronkahur koosneb katoodist, tüürelektroodist, mille pingega reguleeritakse kiire voolu, ja teravustus- ehk fokuseerimissüsteemist, mille toimel elektronid koondatakse kiireks. Hälvitussüsteem, mis paneb elektronkiirele ekraanil liikuma, koosneb horisontaal-ja vertikaalhälvitussüsteemist, millede abil on võimalik kiirt juhtida igasse ekraani punkti. Hälvitussüsteem võib olla elektrostaatiline (ostsilloskoobitorud) või elektromagnetiline (kineskoobid).
Elektroonika osad 3 4 Elektroonika ajaloost XIX sajandi lõpp XX sajandi algus Alaldid, Cu O, Se, ... Raadio leiutamine. Säde, koherer, Morse A.Popov - 1889.a; vastuvõtja - 1895.a G.Markoni - 1897.a - patent. 1904.a. - elektronlamp, - diood - J.Fleming - alaldi, - detektor. Voolu juhib ühes suunas. Dioodi ehitus: Kui anoodil on + potentsiaal, siis tekib elektronide liikumine katoodist - anoodile. 1907.a. - Li de Forest - elektronvaakumtriood. 5 6 Elektroonikas: potentsiaal on pinge mingi väljavalitud ühise elektroodi (juhtme) suhtes. Võre potentsiaal on negatiivne - selleks, et ei tekiks võrevoolu. küttepinge 2...12,6V küttepinge, taval. 6,3V vahelduvpinge, 50Hz Otsese küttega katood Kaudse küttega katood Pentood - 3 võrega el.lamp. Oktood - 6 võrega el
protsess otsast peale. CRT kuvar põhineb elektronkiire torul. Idee on lähedane 1920-ndatest aastatest pärit raadiolampidele. Katoodi kuumutatakse ja sealt tekib elektronide emissioon. Ilma välise mõjuta tekiks varsti tasakaal niipalju kui elektrone lendub niipalju ka maandub uuetsi katoodil. Tekitatakse kõrgepinge ( ca 20 000 volti) ekraani ja katoodi vahel mille toimel tekib katoodist väljuv intensiivne elektronide voog. Kõigepealt see voog fokusseeritakse plaatidega millele antakse vastav pinge. Edasi fokusseeritud elektronide kiirt juhitakse kallutus mähise abil vajalikku punkti ekraanil. Ekraan on käetud luminofooriga mis hakkab helenduma elektron kiire toimel. Mida intensiivsem on elektronide voog, seda heledam on luminofoor. Heleduse juhtimiseks on katoodi juures võrk. Andes võrgule negatiivse pinge
protsess otsast peale. CRT kuvar põhineb elektronkiire torul. Idee on lähedane 1920-ndatest aastatest pärit raadiolampidele. Katoodi kuumutatakse ja sealt tekib elektronide emissioon. Ilma välise mõjuta tekiks varsti tasakaal niipalju kui elektrone lendub niipalju ka maandub uuetsi katoodil. Tekitatakse kõrgepinge ( ca 20 000 volti) ekraani ja katoodi vahel mille toimel tekib katoodist väljuv intensiivne elektronide voog. Kõigepealt see voog fokusseeritakse plaatidega millele antakse vastav pinge. Edasi fokusseeritud elektronide kiirt juhitakse kallutus mähise abil vajalikku punkti ekraanil. Ekraan on käetud luminofooriga mis hakkab helenduma elektron kiire toimel. Mida intensiivsem on elektronide voog, seda heledam on luminofoor. Heleduse juhtimiseks on katoodi juures võrk. Andes võrgule negatiivse pinge
voolusiluva drosseliga. 5.4 Reguleeritava alaldi töö vastu elektromotoorjõule. Joonis 5.4.1 Alaldi töö vastu elektromotoorjõule tekib siis kui tarbijaks on kas alalisvoolu mootor või laetav aku. Sarnane on tööreziim ka mahtuvusliku koormuse korral. Joonis 5.4.2 Alaldi töötamisel vastu emj-le on oluliseks eripäraseks see, et võimalik tüürnurk on praktiliselt piiratud. Sest türistor saab avaned ainult siis siis kui tema anood on katoodist positiivsem. Selline võimalus on ainult ajavahemikus t1 kuni t2. seega sõltub võimalik tüürnurk vastu emj väärtusest milline praktikas võib muutuda. ........ ..... ... Ka töötamisel vastu emj-le on võimalik nii katkevvoolu ning pidevvoolu reziim. Mootorile töötamisel ei ole katkevvoolu reziim soovitav sest sellega kaasneb mootori momendi impulsiline iseloom ning mehaaniliste karakteristikate muutused. Akude
ja kui üks kaader on ekraanile joonistatud (kiir on alla välja jõudnud), algab protsess otsast peale. CRT kuvar põhineb elektronkiire torul. Idee on lähedane 1920-ndatest aastatest pärit raadiolampidele. Katoodi kuumutatakse ja sealt tekib elektronide emissioon. Ilma välise mõjuta tekiks varsti tasakaal niipalju kui elektrone lendub niipalju ka maandub uuetsi katoodil. Tekitatakse kõrgepinge ( ca 20 000 volti) ekraani ja katoodi vahel mille toimel tekib katoodist väljuv intensiivne elektronide voog. Kõigepealt see voog fokusseeritakse plaatidega millele antakse vastav pinge. Edasi fokusseeritud elektronide kiirt juhitakse kallutus mähise abil vajalikku punkti ekraanil. Ekraan on käetud luminofooriga mis hakkab helenduma elektron kiire toimel. Mida intensiivsem on elektronide voog, seda heledam on luminofoor. Heleduse juhtimiseks on katoodi juures võrk. Andes võrgule negatiivse pinge surub ta osa
Elektrilised täiturid võivad töötada kõrgematel sagedustel, lülituste arv eluea jooksul on mehaanilistega võrreldes kordades suurem. Samuti on madalam müratase. Elektriliste täiturite omadused sõltuvad aga temperatuurist, mistõttu tuleb hoolt kanda korraliku jahutuse tagamiseks. 3.8.1. Diood Diood (diode) on pooljuhtelement, mis juhib elektrit päripingestatuse korral ning blokeerib elektrivoolu vastupingestatuse korral. Diood koosneb anoodist (A) ja katoodist (C) vt. Joonis 3.10. Päripingestatuse puhul on allika + klemm ühendatud anoodile, - klemm aga katoodile. Vastupidisel ühendusel diood elektrivoolu ei juhi. Dioode kasutatakse laialdaselt vahelduvvoolu alalisvooluks muundavates seadmetes (alaldites). Dioodi tööpõhimõte alaldis on näidatud Joonis 3.11. A C Joonis 3.10. Dioodi tähistus skeemil ja tunnusjoon [8]
nähtud elektriliste signaalide muundamiseks optiliseks kujutiseks. Optiline kujutis saadakse peene elektronkiire põrkumisel vastu ekraani, mille luminofooriga kaetud kiht jätab elektronkiire liikumise teest nähtava jälje. Elektronikahuris moodustunud peen suunatud elektronkiir liigub ekraanil vastavalt hälvitussüsteemi toimele. Elektronkiiretoru koosneb elektronikahurist, hälvitussüsteemist, ekraanist ja kestast (kolvist). Elektronikahur koosneb katoodist, tüürelektroodist, mille pingega reguleeritakse kiire voolu, ja teravustus- ehk fokuseerimissüsteemist, mille toimel elektronid koondatakse kiireks. Hälvitussüsteem, mis paneb elektronkiirele ekraanil liikuma, koosneb horisontaal-ja vertikaalhälvitussüsteemist, millede abil on võimalik kiirt juhtida igasse ekraani punkti. Ekraan moodustatakse kesta sisekülje katmisega fluoerestseeriva ainega. 9.2. Fokuseerimissüsteemid
Vaakumfotoelement Vaakumballooni pinnale kantud katoodi (K) valgustamisel lüüakse sealt välja elektrone, mis liiguvad tänu elektriväljale anoodile (A). Nii tekib elektrivool, mida mõõdetakse. Suuremale valguse intensiivsusele vastab suurem voolutugevus. Fotoelektronkordisti Fotoelektronkordisti on mõeldud väga nõrga valguse mõõtmiseks, milles välisfotoefektist tingitud nõrka elektrivoolu suurendatakse niipalju, et seda oleks võimalik mõõta. Selleks suunatakse katoodist (K) väljalöödud elektronid dünoodidele (D). Dünoodid on kaetud materjaliga, millest üks elektron suudab välja lüüa mitu uut elektroni. Selliselt hakkab liikuvate elektronide arv kasvama, aga sellega kaasneb ka voolutugevuse kasv. 53 Dünoodidele antakse vooluallikast erinevad pinged pingejaguris olevate takistite abil. Nii on võimalik suunata elektronid anoodile (A)
annaabi.ee 
