Kordamisküsimused: Elektriväli ja magnetväli. (1)

Kordamisküsimused :
TEST:
Loeng 11 Elektriväli ja magnetväli.
Suurused:

• Elektrilaeng - q (C)
  
• elektrivälja tugevus – E- vektor (1N / C)
  
• elektrivälja potentsiaal = töö, mida tuleb teha (positiivse) ühiklaengu viimiseks antud väljapunktist sinna, kus väli ei mõju. (J)
  

• magnetiline induktsioon – B-vektor
  

• Coulomb'i seadus kui pöördruutsõltuvus - Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade laengutega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga .
  

• Elektrivälja tugevuse valem ja väljatugevuste liitumine (vektorkujul!).
  Elektrivälja tugevus = sellesse punkti asetatud positiivsele ühiklaengule (+1C) mõjuv jõud.
  

• Juhi potentsiaali ja mahtuvuse vaheline seos.
  Mahtuvus - juhile antud laeng jagatud juhi potentsiaaliga.
  Farad (F) - juhi mahtuvus, kui laeng 1 C tõstab tema potentsiaali 1 V võrra.
  

Loeng 12 Alalisvool.
Suurused:

• Voolutugevus – I (A)
  
• Voolutihedus - juhi ühikulist ristlõiget läbiv voolutugevus - j (A/m)
  
• Pinge – U (V)
  
• Elektromotoorjõud – ε (V)
  
• Takistus – R ()
  
• Eritakistus – ρ (* m)
  

• Ohm'i seadus ja Joule'- Lenz 'i seadus (rakendamine!).
  

Ohm'i seadus (1826) - Voolu tugevus juhis on võrdeline pingega. See tähendab: kui pinge suureneb korda, suureneb korda ka voolutugevus. Võrdetegur sõltub juhi mõõtmetest ning materjalist. Seda iseloomustatakse takistusega.
Juhi takistus on juhti iseloomustav suurus, mis defineeritakse kui Ohm'i seaduses oleva võrdeteguri pöördväärtus:
Joule-Lenz'i seadus - Vooluga juhtmes eralduv soojushulk on võrdeline voolutugevuse ruudu, juhtme takistuse ja ajaga .
Valemit saab tuletada ka mehaanikast, nagu näitas E. Lenz:
Neid kahte seadust saame kasutada nt alalisvoolu ahelate arvutamisel.

• Kogutakistus rööp- ja jadalülituse korral.
  jadaühendusel: R = R1+R2+R3+...+Rn
  rööpõhendusel: R = 1/R1+1/R2+1/R3+...+1/Rn
  

• Mis on laengukandjateks:
  

Metallid - elektronid saavad vabalt liikuda kogu metallitüki piires, käitudes seejuures ideaalse gaasina.
Pooljuhid - erinevad metallidest suurema eritakistuse ja selle ümberpööratud temperatuurisõltuvuse poolest. Erinevuse põhjuseks peetakse asjaolu, et pooljuhtides pole laengukandjad "täiesti vabad", vaid on seotud kristallvõre sõlmede - ioonidega.
Elektrolüüdid - liitainete (aluste, hapete, soolade) vesilahused . Puhas vesi ise elektrit ei juhi. Elektrolüütides kehtib Ohm'i seadus:
1836. a.,tehes elektrolüüsikatseid erinevate ainetega, avastas M. Faraday kaks lihtsat seadust: 1) Elektroodil eralduva aine mass on võrdeline elektrolüüti läbinud laenguga.
2) Võrdetegur sõltub ainest ja teda nimetatakse elektrokeemiliseks ekvivalendiks.
Aine elektrokeemiline ekvivalent on võrdeline aatommassi ning pöördvõrdeline valentsiga.
Mõlemad seadused saab kokku võtta ühte valemisse:
Gaasid - Definitsiooni järgi koosneb gaas vabadest molekulidest; et need peavad olema elektriliselt neutraalsed, ei saa gaas elektrit juhtida. Et gaasilises keskkonnas tekiks vool, tuleb seal kõigepealt tekitada laengukandjaid.
Voolu gaasides nimetatakse elektrilahenduseks (gaaslahenduseks). See lahendus võib olla kaht tüüpi:
1. Sõltuv lahendus, kui laengukandjaid (ioone, elektrone) tekitab mingi kõrvaline allikas ( soojus , valgus, radioaktiivne kiirgus).
Sõltuva lahenduse voolutugevus nõrkade voolude korral on ligikaudu võrdeline pingega (kehtib Ohm'i seadus); takistus kahaneb temperatuuri tõustes.
tugevate voolude korral omandab statsionaarse väärtuse , kus on ioonide tekkekiirus (allika võimsus).
Voolu nim küllastusvooluks.
2. Sõltumatu lahendus, kui laengukandjaid tekitab elektriväli ise, kas siis tema poolt esile kutsutud voolu või otseselt elektrijõudude toimel.

Madalatel pingetel - õigem oleks öelda väikese väljatugevuse korral, kuna gaas on alati keskkond, mitte juhe - nimetatakse lahendust kustuvaks e. Geigeri lahenduseks.

Kõrgetel pingetel ()on kaks võimalikku lahenduse tüüpi:

• sädelahendus ligikaudu homogeense välja korral
  
• koroonalahendus (õigemini kroonlahendus) tugevalt mittehomogeense välja korral, näiteks elektroodi teravikul.
  

Loeng 13 Elektromagnetiline induktsioon.
Suurused:

• Magnetvoog - (veeber)
  
• Magnetmoment - tähendab ainest tingitud täiendava magnetvälja tekkimist. Aine magneetumist iseloomustav suurus igas aine punktis on magneetumusvektor J - aine magnetmoment ruumalaühiku kohta.
  
• Induktiivsus – L (H) ( Henry )
  

• Noolereegel, selle rakendamine vektorkorrutisena antud valemite graafilisel kujutamisel.
  

vektorkorrutis ;

ortonormaalne reeper kui "parempoolne kolmik"
Vektorkorrutis koordinaatkujul:

ja determinandina:

• Magnetväli vooluga juhtme ümber: suuna määramine.
  

Ampere'i seadus: Vooluga juhtmele magnetväljas mõjuv jõud on võrdeline voolutugevuse, juhtme pikkuse ja magnetilise induktsiooniga ning magnetvälja ja voolu suundade vahelise nurga siinusega. Jõud on risti nii juhtme kui magnetväljaga, tema suuna määrab vasaku käe reegel.
Tesla on sellise välja magnetiline induktsioon, kus vooluga raamile, mille pindala on 1 , mõjub maksimaalne jõumoment 1 Nm, kui raamis on vool 1 A.
Vasaku käe reegel: Kui panna vasak käsi nii, et magnetvälja jõujooned on suunatud peopessa ning sõrmed näitavad voolu suunda, siis näitab välja sirutatud pöial juhtmele mõjuva jõu suunda.

• Laetud kehale magnetväljas mõjuv jõud: suurus, suund, sõltuvus laengu märgist
  

Lorentz 'i jõud. Et elektrivool koosneb liikuvatest laengutest, tähendab vooluga juhtmele mõjuv jõud tegelikult liikuvatele laengutele mõjuvat jõudu. Selle jõu saab välja arvutada, lähtudes voolutiheduse definitsioonidest:
Pannes selle Ampere'i jõu valemisse, saame
Et juhtme ruumala on , siis on temas liikuvat laetud osakest. Kui soovime leida ühele osakesele mõjuvat jõudu, tuleb juhtmele mõjuv jõud F jagada laetud osakeste arvuga N.
ehk vektorkujul
mis ongi Lorentz'i jõud.
Nagu vektorkorrutisest järeldub, on temagi risti kiirusega. Seega ei muuda ta osakese liikumise kiirust, vaid ainult liikumise suunda.
Lorentzi jõud ja osakese trajektoor noolereegliga antud väljas

• Induktsiooni elektromotoorjõud: suurus ja suund.
  

Juhtme liikumise tõttu magnetväljas või mingil muul põhjusel kontuuri läbiva magnetvoo muutumine kutsub esile elektromotoorjõu, mille suurus on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. Põhjuseks on Lorentz'i jõud. Kui liigutame magnetväljas juhti, milles on vabu laenguid, sunnib see laetud osakesi liikuma vastavalt juhtme liikumise suunale. Kui juht (juhe) on seejuures liikumissuunaga risti, kogunevad positiivsed laengud juhtme ühte, negatiivsed aga teise otsa. Juhtmes tekib elekriväli, mille suund on vastupidine Lorentzi jõu suunale.
Kui
siis laengute liikumine lõpeb - laetud osakesele mõjuvad jõud on tasakaalus. Võib üelda ka nii: juhtme otste vahel on tekkinud potentsiaalide vahe
Leitud valemile saab anda üsnagi universaalse kuju. Selleks teisendame tuletise märgi taha jäävat korrutist:
See potentsiaalide vahe tekib mitteelektriliste jõudude mõjul ja teda võib käsitleda kui elektromotoorjõudu. Nii teda nimetataksegi - induduktsiooni elektromotoorjõud.
Kokku:
 
Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetame nähtust, kus magnetvoo muutumine kutsub kinnises kontuuris esile elektromotoorjõu, mis on võrdeline magnetvoo kahanemise kiirusega:
Loeng 14 Mehaanilised ja elektrivõnked.
Suurused:
Sagedus – f (Hz)
Nurksagedus - ω
Periood - T
Amplituud - A
Hälve - l
Faas - siinuse argument φ =

• Sageduse sõltuvus süsteemi parameetritest (massist, direktsioonijõu kordajast).
  

Direktsioonijõud on suunatud tasakaaluasendi poole ja sõltub võnkuva keha kaugusest tasakaaluasendist - nn hälbest.
Vedrupendel . Direktsioonijõuks on elestsusjõud, mis Hooke 'i seaduse järgi on võrdeline ja vastassuunaline deformatsiooni, st. hälbega (kaugusega tasakaaluasendist).

• Võnkuva keha energia sõltuvus massist, amplituudist, sagedusest.
  

Võnkuva keha energia on võrdeline

• keha massiga;
  
• amplituudi ruuduga;
  
• sageduse ruuduga.
  

• Elektrivõnked: kontuuri parameetrid ja nende seos sagedusega (perioodiga).
  

Krt ei leidnud sobivad vastust :S
Loeng 15 Sundvõnked ja vahelduvvool .

• Sundvõngete definitsioon, võrrand, selle tähised (nii mehaanilistele kui elektrivõngetele).
  

Sundvõnked tekivad võnkumisvõimelises süsteemis harmooniliselt muutuva välisjõu toimel.
Oletame, et süsteem hakkab võnkuma sundiva jõu sagedusega ning selle võnkumise amplituudi ja algfaasi määravad sundiva jõu amplituud ning võnkuva süsteemi parameetrid: omasagedus ja sumbuvustegur
Püüame leida konstandid ja . Teeme seda vanaviisi: võtame tuletised

saame
Grupeerime vasaku poole liikmeti:
Joonistame nüüd sellele vastava faasidiagrammi
Sundvõngete faasidiagramm :
siinusfunktsiooni kordaja on y - teljel , koosinusliikme oma x -teljel. Et lahend vastaks lähtevõrrandile, peab nende summa olema võrdne sundiva jõuga.
ning kasutades Pythagorase teoreemi saame
millest leiame sundvõngete amplituudi
Faasinihke sundiva jõu suhtes leiame tangensist
Näeme, et nii faasinihe kui amplituud sõltuvad sundiva jõu sageduse ning süsteemi omasageduse vahest. Kui see on null, on faasinihe ning amplituud maksimaalne:
Väikese sumbuvusteguri korral võib omandada küllalt suure väärtuse. Seda olekut nimetatakse resonantsiks.
Elektrilised sundvõnked. Vaatleme vooluringi, kus harmooniliselt muutuva elektromotoorjõu allikaga on jadamisi ühendatud kondensaator , induktiivpool ja tavaline (oomiline) takisti . Kui vooluallikat poleks, oleks tegu eelmises loengus käsitletud võnkeringiga. Kirjutame selle ahela võrrandi, lähtudes Kirchoffi II reeglist :
ehk
Asendades voolutugevuse ning jagades võrrandi mõlemaid pooli -ga, saame võrrandi
mis on matemaatiliselt identne eespool toodud sundvõnkumiste võrrandiga. Selle lahendiks on (analoogselt eelnevaga ):

Võrrand kirjeldab kondensaatoril oleva laengu muutumist meie poolt uuritavas võnkeringis harmooniliselt muutuva elektromotoorjõu mõjul.

• Vahelduvvooluahel : selle elemendid, nende takistuste sõltuvus sagedusest.
  

• - mahtuvuslik takistus,
  
• - induktiivtakistus ,
  
• - reaktiivtakistus,
  
• - aktiivtakistus,
  
• kogutakistus
  

ω=2*π*f

• Faasidiagrammid: elektromotoorjõud, pingelangud, faasinihe.
  

Kogutakistus faasidiagrammil
Vahelduvoolu faasidiagramm.
Joonisel on induktiivtakistus mahtuvuslikust takistusest suurem ja faasinihe positiivne.
Loeng 16 Lained.
Suurused:
Lainepikkus – λ (nm)
Lainearv – vektor , mille suund ühtib laine levimissuunaga.
Lainevõrrand –
Ruumis leviva tasalaine võrrand nurksageduse ja lainearvu kaudu.

• Seos sageduse, lainepikkuse ning laine levimiskiiruse vahel.
  

Lainetuse poolt edasi kantavat energiat kirjeldab energiavoo tiheduse vektor, mis on
 võrdeline keskkonna tiheduse ja laine levimiskiirusega ning
 osakeste võnkeamplituudi ja -sageduse ruutudega.
Vektori suund ühtib laine levikusuunaga.

• Osakeste liikumine laines : ristlaine ja pikilaine .
  

Kui keskkonnaosakesed võnguvad risti laine liikumissuunaga, nimetatakse lainetust ristlaineks; kui samas sihis, siis pikilaineks.
Pikilaine ja ristlaine

• Energiavoog laines: voo tiheduse sõltuvus laine parameetritest (amplituudist, kiirusest, sagedusest).
  

Keralaine amplituud väheneb võrdeliselt allika kaugusega.
Punkti ümber leviva keralaine summaarne energiavoog jääb küll kõigil kaugustel samaks, see-eest aga kahaneb energiavoo tihedus vastavalt kerapinna suurenemisele. Kaugusel on energiavoo tihedus järelikult korda väiksem:
Et kõik lainet iseloomustavad suurused peale amplituudi on konstandid, peab keralaine valem olema:
- muidugi juhul, kui laineallikas (punktallikas!) asub koordinaatide alguspunktis.

• Lainete liitumine: amplituudi sõltuvus käiguvahest ja faasinihkest.
  

Sama kiirusega levivate lainete liitumisel tekkivat võnkumiste ruumjaotust nimetatakse seisevlaineks.
Maksimum:
Miinimum:
Neid reegleid tuntakse interferentsivalemite nime all. Suurust, mille võrra erinevad samasse punkti saabuvate lainete poolt läbitud teepikkused, nimetatakse lainete käiguvaheks .
Käiguvahe.
Nagu võnkumistegi korral, vastab maksimumile laine, mille amplituud on võrdne liidetavate lainete amplituudide summaga , miinimumile aga amplituudide vahe. Ülejäänud punktides on laine amplituud nende kahe äärmuse vahel.
17. Valgus: geomeetriline optika ja fotomeetria.
1)Valgus: Huygensi lained, Newtoni korpusklid ja Maxwelli elektromagnetvõnkumised.
2)Suurused: langemisnurk , peegeldumisnurk , murdumisnurk , fookusekaugus.
3)Kujutise konstrueerimine õhukeses läätses.
4)Fotomeetria: energeetilised ja fotomeetrilised suurused, nende SI-ühikud.
Huygens 'i printsiip:
Laine levimisel on iga lainefrondi punkt laineallikaks ; lainefrondi mistahes järgneval ajamomendil saame leida neist punktidest väljuvate keralainete mähispinnana.
Huygens'i printsiip:
lainefrondi A kõigist punktidest
väljuvad keralained tekitavad
paralleelse lainefrondi B.
Newtoni korpusklid
Newtoni järgi on valgus väikeste osakeste - korpusklite (lad. corpusculum = kehake) - voog . Need osakesed liiguvad väga suure kiirusega (seetõttu levib valgus sirgjooneliselt) ning on väga väikesed (seetõttu ei haju nad kiirte lõikumisel). Osakeste kiirus on kõige väiksem vaakumis ning kasvab ainetes võrdeliselt optilise tihedusega.
Maxwelli elektromagnetvõnkumised
Langemisnurk on nurk langenud kiire ja pinna normaali vahel olev nurk. Peegeldumisnurk on nurk peegeldunud kiire ja pinna normaali e. ristsirge vahel olev nurk. Murdumisnurk on nurk murdunud kiire ja pinna normaali vahel olev nurk.
Murdumisseadus. on murdumisnurk
Valguse peegeldumine :
on langemisnurk, peegeldumisnurk
, peegeldavale pinnale tõmmatud
normaal (ristsirge).
Peapunkti ja fookuse vaheline kaugus on fookusekaugus.
Kujutise konstrueerimine õhukeses läätses:
Kujutise konstrueerimine läätses.
A - ese, K - kujutis, F - fookus , P - peapunkt
Fotomeetria
Energeetilised ühikud: vatt (W) ja vatt ruutmeetri kohta (W/m2)
Põhiühikuks on valgustugevuse ühik kandela e. rahvusvaheline küünal (cd), mille kohta antakse etaloondefinitsioon:
Üks kandela on valgustugevus , mis võrdub 1/60 suuruse pinna kiirgusega plaatina tahkumistemperatuuril (2044 K).
Tuletatud ühikuteks on:
Luumen (lm) - valgusvoog , mida kiirgab punktallikas 1 cd ruuminurka 1 sterradiaan;
Luks (lx) vastab valgustatusele üks luumen ruutmeetri kohta;
nitt (nt) vastab heledusele 1 cd kiirgava pinna ruutmeetri kohta
18. Laineoptika
Põhimõisted: interferents , difraktsioon , polarisatsioon , koherentsus
Interferents on lainete liitumine, arvestades faasinihet.
Difraktsioon on laine murdumine tõkke taha (valguse levimine geomeetrilise varju piirkonda).
Koherentseteks nimetatakse (valgus) allikaid , mille poolt kiiratud (valgus)lainete faasinihe on kogu aeg ühesugune. ( Tavalised valgusallikad pole koherentsed ; kui soovime tekitada valguse interferentsi, peame kasutama sama allika kaht kujutist.)
Polarisatsioon on valguse võnkumine mingis võnketasandis.
Polarisatsiooni liigid on:
a) Täielik polariseerumine - valgus võngub üksnes ühes kindlas valitud tasandis ,
b) Osaline polarisatsioon – suurem osa valgusest võngub ühes eelistatud tasandis, ülejäänud osa valgusest võngub mujale.
Polarisatsiooniaste on valguse polariseeritus, mis näitab voolutugevuse maksimum- ja miinimumväärtuste erinevuse suhet nende summasse.

19. Kiirgusoptika
Põhimõisted: hajumine , neeldumine , dispersioon, soojuskiirgus , luminestsents .
Tasakaaluline kiirgus: kiirgusvõime, neelamisvõime, must keha, kiirguskvant, footon .
Hajumine on valguskiirte levimine erinevatesse suundadesse valgusallikast.
Neeldumine on valguskiirte tungimine aine aatomitesse.
Dispersioon on murdumisnäitaja sõltuvus sagedusest.
Soojuslik ehk tasakaaluline kiirgus e. termodünaamilise tasakaalu tingimus tähendab, et niipalju kui keha annab energiat soojuskadudena ära väliskeskkonda peab ta sealt ka tagasi saama (ainult sel juhul säilib soojuslik tasakaal, muul juhul toimub kehade soojenemine või jahtumine).
S = r – a, S – r => S + a {a =r }, kus S – tasakaaluline kiirgus, r – kiirguv kiirus, a – neelduv kiirgus ja {a=r} tasakaalutingimus
Soojuskiirguseks nimetatakse elektromagnetlainetust (ehk footonite suurt süsteemi), mis tekib keha molekulaarse (või atomaarse) siseliikumise ehk soojusliikumise tagajärjel.
Luminestsentsiks nimetatakse valguse helendumist, mille põhjustab aine ehitus.
Kemoluminestsents tekib siis kui eraldub valguse kujul keemiliste reaktsioonide käigus eralduv energia.
Bioluminestsents on mõnede organismide helendumine.
Fosforestsents on fosoforit sisaldavate ainete omadus kiirata energiat, mida nad on eelnevalt endasse salvestanud, mille tingib värvainete omadus teisendada kogu ainele langev kiirgus mingisse kindlasse spektrivahemikku.
Radioluminestsents on helendumine, mis toimub kiirete osakestega.
Elektroluminestsents on aine helendumine kui see asetada staatilisse elektrivälja.
Triboluminestsents on aine helendumine, mis tekib kui ainet mehaaniliselt deformeerida.
Termoluminestsents on helendumine, mis tekib kui ainet kuumutada.
(Võib ka jaotada üliselt looduslikuks või tehislikuks luminestsentsiks.
Luminestsentsi korral keha siseenergia muundub valguseks. )
Kiirgamisvõime on aine omadus nähtavat valgust kiirata rohkem kui neelata (mingis sagedusvahemikus teatud perioodi jooksul); peegelduda või helendada ja selle mõjul jaheneda (siseenergia langeb).
Keha kogu kiirgamisvõime on võrdeline lainetuse kogukiirgusvooga pinnalt ja pöördvõrdeline kiirgusallika kiirgava pinna pindalaga.
, millest r(T) on keha kogukiirgamisvõime; S on kiirgusallika kiirgava pinna pindala; (T) on lainetuse kogukiirgusvoog pinnalt.
Neelamisvõime on aine omadus neelata valgust rohkem kui kiirata ja selle mõjul soojeneda (tõuseb siseenergia).
Keha koguneelamisvõime on võrdeline kehas neeldunud lainetuse kogukiirgusvooga ja pöördvõrdeline kehale väljastpoolt langeva elektomagnetlainetuse kogukiirgusvooga.
, millest a(T) on kiirgusallika koguneelamisvõime; n(T) on kehas neeldunud lainetuse kogukiirgusvoog; (T) on kehale väljastpoolt langev elektromagnetlainetuse kogukiirgusvoog.
Must keha on matemaatiline abstraktsioon kehast, mis on must; tegelikkuses on kõik mustad kehad „ hallid “. Absoluutselt mustaks kehaks nimetatakse keha, mis neelab valikuta kogu kiirguse, mis talle väljastpoolt langeb.
Footon on elektromagnetvälja kvant . See ei oma elektrilaengut ega seisumassi.
Footon ehk " valguskvant " on aine (keskkonna) poolt kiiratav või neelatav minimaalne energiakogus, mis on võrdeline kiiratava valguslaine sagedusega.
kvant (lad. quantum - ports, kogus)
20. Aatomifüüsika
Põhimõisted: pidev spekter , joonspekter, spektraalterm, planetaarmudel, Bohr 'i mudel, energianivood .
Kvant-teooriast: osakese lainepikkus, määramatuse relatsioon , kvantarvud, Pauli keeld.
Spekter optikas on kiirgusvõime sõltuvus sagedusest.
Spekter üldse on jaotusfunktsioon , mis sõltub oma argumendist (nt. sagedus) – kiirguse hulk mingil parameetril, mis on jaotatud vastavateks (spektri) vahemikeks.
Liigitus: pidev-ebaühtlane, joon- v. ribaspekter .
pidev spekter on omane kehale tervikuna, siis joonspekter iseloomustab just kehade koostisse kuuluvate aatomite kiirgust.
Spektraaltermid on sagedused :
Tn – Spektraalterm; n - täisarv; Hz on nn. Rydberg'i konstant.
Aatomimudel on planetaarne mudel, mis tähendab, et elektronid võnguvad ümber tuumade oma ringorbiitidel nii nagu planeedid liiguvad maailmaruumis ümber päikese, välja arvatud see, et aatomid kaotavad energiat aga planeedid liiguvad takistuseta. Aatomi koguenergia E on summa kineetilisest energiast K ja potentsiaalsest energiast U :
Bohr'i aatomit kirjeldavat 2 postulaati:
1.Elektronid võivad aatomis liikuda ainult kindlatel statsionaarsetel orbiitidel . Sellisel orbiidil liikudes elektron ei kiirga.
( Niisiis , statsionaarsel orbiidil elektron energiat ei kaota ja võib seal püsida igavesti . Edasi on lihtne: selleks, et aatom kiirgaks, peab elektron orbiiti vahetama .)
2.Elektroni üleminekul suurema energiaga orbiidilt väiksema energiaga orbiidile aatom kiirgab kvandi , üleminekul väiksema energiaga orbiidilt suurema energiaga orbiidile aga neelab selle.
Kvant-arvud on täisarvulised kordajad , mis tähistavad lainepikkuste arvu orbiidil:
peakvantarv n – ruumi dimensioon
orbitaalne kvantarv l – ruumi dimensioon
magnetiline kvantarv m – ruumi dimensioon
spinn (tekib elektroni pöörlemisel ümber oma telje) – aja dimensioon
=> kvant-arvud on neljamõõtmelise aegruumi R4 = (n,l,m,t) koordinaadid, mis märgivad elektroni võnkumise perioodilisust orbiidil.
Määramatuse relatsioon. Elektronile lainepikkuse omistamine ja tema asukoha sidumine seisevlaine maksimumidega tähendab, et asukoht on määratav lainepikkuse täpsuseni. (Heisenbergi määramatuse printsiip (relatsioon) seob osakese asukoha ruumis tema kiirusega, ajamomendi aga energiaga.)
Pauli keeluprintsiip - Aatomis ei saa olla kaht elektroni, millel oleks samasugune kvantarvude nelik
21. Tuumafüüsika
Põhimõisted: aatomituum , tuuma koostisosad, tuumajõud, seose-energia, massidefekt .
Tuuma valem: massiarv , laenguarv, nende seos prootonite ja neutronite arvudega .
Tuumaenergeetika: selle olemus, ahelreaktsioon , termotuumareaktsioon.
Kiirguskaitse : radioaktiivne kiirgus ja seda iseloomustavad suurused; nende SI-ühikud.
Aatomituum – koosneb prootonitest ja neutronitest. Prooton on aatomituuma algosake (kr. esimene); Positiivse elementaarlaeguga ning massiarvuga 1 osakest nimetatakse prootoniks