elektroni leiulained seiskuvad seisulaineteks pikkusega alfa=2L/n, n=1,2,3. 2. Vastavalt de Broglie seosele alfa=h/mv on kvanditud s.o. hüppeliselt muutuv ka osakese kiirus ja energia, neid määrab kvantarv n. 3.Energia jäävusest tingitult saab sulustatud elektron energiat omandada ja loovutada ainult kindlate kvantumite viisi, mis võrduvad lähte ja lõpptasemete energia vahega. 4. Kolmemõõtmelisse ruumiossa sulustatud elektroni leiulained ja energiatasemed on määratud kolme kvantarvuga. 5.Kvantmeaanikas näidatakse , et kolmemõõtmelises aatomise määravad elektroni seiulainete kuju ja orientatsiooni kolm kvantarvu: peakvantarv n=1,2,3..., kõrval ehk orbitaalkvantarv l=0,1,2(n-1) ja magnetkvantarv ml=0,pm 1,pm2....pm l. 7.Elektroni energiatasemed vesiniku aatomis sõltuvad peakvantarvust n, mitmeelektroonses aatomis ka kõrvalkvantarvust L. Magnetkvantarvust sõltuvad energiatasemed ainult magnetväljas.Spinn. iseloomustab algosakese sise- magnetomadusi
8. Millised aatomi koostisosad määravad ära aine elektrilised ja keemilised omadused? Elektronid ja prootonid 9. Mis on isotoopide tekke aluseks? Ühesuguse elektronide ja prootonite arvuga, kuid erineva neutronite arvuga elemendid 10. Mis määrab ära aine keemilise intediteedi?aine keemilised omadused??? 11. Millistel energianivood on elektronile lubatud aatomis? isoleeritud aatomites võivad elektronid olla vaid diskreetsetel 4 kvantarvuga ja Pauli keeluprintsiibiga määratud energianivoodel. 12. Mis on footon? Vabanev või neelatav energia hulk, mis on vajalik, et elektron vahetaks energianivood. 13. Kirjutage Planck'i võrrand? = h kus, h - Plancki konstant = 6,63 . 10-34 J.sek. 14. Bohri mudel aatomi ehitusele? 15. Defineeri Heisenberg'i määramatuse printsiip? 16. Mis on peakvantarv ja selle lubatud väärtused? Annab elektroni lubatud põhienergianivood,
juurde. Aineosakese korral on spinn tinglikult tõlgendatav osakese pöörlemisena ümber oma telje 32. Milline on tõrjutusprintsiip mikroosakestele? väidab aatomi kohta, et ühes ja samas aatomis ei saa olla kaht elektroni, mille kõik neli kvantarvu (n, l, ml ja s) langeksid kokku. Iga kindla arvukombinatsiooniga määratud "korterisse" (personaalsesse ruumi) mahub ainult üks elektron. Kolme esimese kvantarvuga (n, l, ml) määratud ruumi (teineteise sisse) mahub kaks elektroni, mille spinnid seejuures on vastandlike suundadega. 33. Millest sõltuvad elementide keemilised ja füüsikalised omadused? Elementide keemilised ja füüsikalised omadused sõltuvad elektronide arvust väliskihis. See arv ühtib ka perioodsussüsteemi rühma numbriga, kuhu kuuluvad ka sarnased elemendid. Välimise kihi elektrone tuntakse ka valentselektronide nime all. Nende abil luuakse
Elektroni ei saa vaadata kui kuulikest, mis tiirleb ümber tiiva, piirkonda, kust võiks elektrone leida. Seda nim. elektronpilveks. Kõige tõenäolisem elektroni orbiidi raadius langeb kokku Bohri poolt arvutatud orbiidi raadiusega. Iga elektronioleku määravad 4 kvantarvu: 1. Reakvantarv n 2. Orbitaalkvantarv l = 0,1 ... n – 1 3. Magnetkvantarv m = -l ... l (NAGU LAMMAS) oleneb, mis pidi pöörleb 4. Spin s = +/- 0.5 Kehtib W.Pauli printsiip: Ühes aatomis ei saa olla kahte ühesuguse kvantarvuga elektroni. Bohri kvanttingimuse ja De Brogbie võib määrata elektroni orbiidi raadiuse. Valemist on näha, et elektroni orbiidi ümbermõõt on võrdeline peakvantarvuga n ja elektroni lainepikkusega Λ. 2 *r=n*Λ Laser Kaasaegne aatomimudel võimaldas luua uut tüüpi valgusallika – laseri. Laser loodi 1960. Aastal. Laseritel on mitmeid eeliseid teiste valgusallikate ees: 1) Annavad kitsaid kiirte kimpe, hajumisnurgaga 10-5 radiaani.
Mida mõeldakse mikromaailma täpsuspiirangute-, tõrjutusprintsiibi all? Mida väidab vastavusprintsiip? - Mikromaailma täpsuspiirangud asukohta ja impulssi ei saa samaaegselt määrata, ( ühte punkti koondunud lainel on lõpmata väike lainepikkus ja seega lõpmata suur impulss). Mingile ajahetkele vastavat mikroosakese energiat ei saa täpselt määrata; mikroosakeste energiat saab määrata kui kiirgus kestab lõpmata kaua - Tõrjutusprintsiip aatomis ei tohi olla täpselt ühesuguse kvantarvuga nelikuid. - Vastavusprintsiip kvantmeh ja klassikaline füüsika annavad neil piirjutudel, mil nad on üheaegselt rakendatud ühesuguseid tulemusi. 17. Mida iseloomustab peakvantarv? Orbitaalkvantarv? - Peakvantarv määrab elektronide kõige tõenäosema kauguse tuumast, eristab radiaalselt levivaid seisulaineid, tähis nm väärtuseks suvaline arv, määrab energiavoo, kuhu elektron kuulub - Orbitaalkvantarv määrab seisulaine paigutuse tuuma läbiva telje suhtes. Orbitaal seisulaine
Mida väidab vastavusprintsiip? - Mikromaailma täpsuspiirangud asukohta ja impulssi ei saa samaaegselt määrata, ( ühte punkti koondunud lainel on lõpmata väike lainepikkus ja seega lõpmata suur impulss). Mingile ajahetkele vastavat mikroosakese energiat ei saa täpselt määrata; mikroosakeste energiat saab määrata kui kiirgus kestab lõpmata kaua - Tõrjutusprintsiip aatomis ei tohi olla täpselt ühesuguse kvantarvuga nelikuid. - Vastavusprintsiip kvantmeh ja klassikaline füüsika annavad neil piirjutudel, mil nad on üheaegselt rakendatud ühesuguseid tulemusi. 17. Mida iseloomustab peakvantarv? Orbitaalkvantarv? - Peakvantarv määrab elektronide kõige tõenäosema kauguse tuumast, eristab radiaalselt levivaid seisulaineid, tähis nm väärtuseks suvaline arv, määrab energiavoo, kuhu elektron kuulub - Orbitaalkvantarv määrab seisulaine paigutuse tuuma läbiva telje suhtes
Polümeermaterjali läbipaistvuse määrab kristalsete osade suurus. Kui nende suurus on suurem kui langeva vlaguse sainepikkus siis osa valgust hajub peegeldumise ja murdumise tõttu. 12.Analüüsi piiramatu lahustuvusega kahekomponentse süsteemi faasidiagrammi. 3 1.Mis määrab ära materjalide omadused? Tema struktuur 2.Mis on peakvantarv ja millised on tema lubatud väärtused? Annab elektroni lubatud energianivood, kus tõenäosus vastava kvantarvuga elektroni leidmiseks on suurim. Väärtused on vahemikus 1-7 3.Miks katioonide mõõtmed muutuvad ioonilise sideme tekkimisel ja kuidas? Mõõtmete muutumine on tingitud naatriumi 3s1 elektroni äraandmiseks ja vastavalt elektron/prooton suhte muutumisest. Positiivselt laetud tuum Na ioonis Na+ tõmbab elektronpilve endale ligemale, põhjustades raadiuse vähenemise ionisatsioonil. Elektron/prooton suhte suurenemise tõttu kloori aatomi mõõdud ionisatsioonil suurenevad
faasidiagrammiKui mõlema komponendi osakeste mõõtmed on teineteisele lähedased, võib üks asendada teise komponendi aatomeid või molekule tema kristallvõres tingimusel, et mõlema aine kristallstr on lähedased. 3 pilet 1.Mis määrab ära materjalide omadused?Tema struktuur,ehk osakeste paigutumine materjalis 2.Mis on peakvantarv ja millised on tema lubatud väärtused? Annab elektroni lubatud energianivood, kus tõenäosus vastava kvantarvuga elektroni leidmiseks on suurim. Väärtused on vahemikus 1-7 3.Miks katioonide mõõtmed muutuvad ioonilise sideme tekkimisel ja kuidas? Mõõtmete muutumine on tingitud naatriumi 3s1 elektron äraandmiseks ja vastavalt elektron/prooton suhte muutumisest.Positiivselt laetud tuum Na ioonis Na+ tõmbab elektronpilve endale ligemale, põhjustades raadiuse vähenemise ionisatsioonil.Elektron/prooton suhte suurenemise tõttu kloori aatomi mõõdud ionisatsioonil suurenevad
Samale peakvantarvule vastavat elektronide kogumit nimetatakse elektronkihiks. Elektronkihis olevaid elektrone saab olla maksimaalselt 2n2. Näiteks esimesel orbiidil saab olla maksimaalselt 2 elektroni, teisel 8, kolmandal 18 jne. Peale peakvantarvu on olemas teisi kvantarve, näit. Magnetkvantarv. Mõiste: orbitaal (orbiit) ruumiosa, milles elektroni viibimise tõenäosus on suur. Elektroni võimalikke energiatasemeid kirjeldatakse kolme kvantarvuga: 1. Peakvantarv (n) 2. Orbitaalkvantarv (l) määrab ära orbitaali ruumilise kuju. 3. Magnetkvantarv (m) määrab ära orbitaali orientatsiooni ruumis. 2. Energianivoo peakvantarvule vastav energia. Aatom asub põhiolekus (statsionaarses olekus), kui energia on vähim. Valguse kiirgumine elektron läheb üle madalamale energiatasemele (tuumale lähemale), siis kiirgub valguskvant ehk footon
Interferentsi ja difraktsiooni jälgimise tingimused. Polariseeritud valgus ja selle saamine. Polaroidprillid ja LCD ekraan. 12. KLASS "20 sajandi füüsika" (60h) Aatomifüüsika. Rutherfordi katse ja planetaarne aatomimudel. Vesiniku kiirgus. Bohri aatomimudel. Bohri postulaadid. Statsionaarsed olekud. De Broglie hüpotees. Mikroosakeste lainelised omadused. Kvantmehaanika teke ja põhiideed. Mikromaailma täpsuspiirangud. Kvantarvud. Pauli printsiip. Aatomi kirjeldamine nelja kvantarvuga. Elementide perioodilisuse süsteem. Mikromaailma uurimisvahendid: elektronmikroskoop, tunnelmikroskoop, aatomjõumikroskoop. Tahkise struktuur. Energiatsoonid tahkises. Lubatud tsoon ja keelutsoon. Metalli, dielektriku ja pooljuhi elektrijuhtivuse seletamine lähtudes tsooniteooriast. Kiirgus ja spektrid. Kiirguse tekkimine, ergastuse eluiga, lainejada. Spontaanne ja stimuleeritud kiirgus. Laser. Laserite kasutamine. Kiirgusspekter. Neeldumisspekter. Pidevspekter, joonspekter.
Ülesanded: Karu 1.3.4. Kui suur on vesinikuaatomi pöhiolekule vastava lubatud orbiidi raadius, kui elektron liigub sellel kiirusega 2,3 10 6 m / s. v = 2,3 10 6 m s - 1 2 r = n 1.3.6. Kui suur on kiirusega 10 m / s liikuva tolmukübemekese de Broglie´ lainepikkus, kui selle mass on 10 - 10 g ? 10 1.5.1. Arvutada spektrijoonta energiatasemete vahe Balmeri spektriaalseerias, mis vastab üleminekule energiatasemelt kvantarvuga 40 kvanttasemele n = 41. 1.5.4.Arvutada Bohri postullaadi järgi vesiniku spektrijoone lainepikkus, mis vastab üleminekule olekust E 3 olekusse E 2. Milline lainepikkus ja sagedus vastab sellele üleminekule ? 15.1. Arvutada elektroni ja prootoni vahel möjuv elektrostaatiline külgetõmbejõud, kui ekektron tiirleb prootonist kaugusel 5 10 - 11 m. + 15.2
1911.a. ehitas Rutherford aatomi ehituse mudeli, mille kohaselt praktiliselt kogu aatomi mass on koondatud positiivselt laetud tuuma. Ringorbiidil ümber tuuma tiirlevad elektronid, mille arv aatomis on võrdne tuuma positiivse laenguga. Klassikalist aatomi mudelit täiendas Taani teadlane N. Bohr (1855 1962) näidates, et elektron võib liikuda ümber tuuma kindlatel statsionaarsetel ringorbiitidel, mis on määratud ja kvantarvuga n ja mis omab ainult täisarvulisi väärtusi. Peakvantarvu 1 puhul liigub elektron esimesel e. põhiorbiidil. Statsionaarsetel ringorbiitidel liikudes elektron energiat ei kiirga. Elektron kiirgab või neelab energiat kvantidena üleminekul ühelt orbiidilt teisele. Üleminekul 1 orbiidilt teisele elektron neelab energiakvandi. Energia neeldumisel läheb aatom põhiseisundist kõrgema energiaga nn ergastatud olekusse. 1919.a
avalduda kas elektri- või magnetväljana. Elektromagnetväli levib ruumis elektromagnetlainena, milles elektri- ja magnetväli muutuvad perioodiliselt teineteiseks: muutuv elektriväli tekitab muutuva magnetvälja, see omakorda muutuva elektrivälja. Vaakumis levib elektromagnetväli kiirusega c = 299 792 458 m/s, mida tuntakse valguse kiirusena. Elektroni energia aatomis on nüüdisteooriate kohaselt määratud 4 kvantarvuga: peakvantarv, orbitaalkvantarv, magnetkvantarv ja spinn. Kolme esimese väärtusi kirjeldavad täisarvud, elektroni spinni väärtus on kas 1/2 või 1/2. Elementaarlaenguks e nimetatakse vähimat looduses esinevat laengu väärtust: 1 e = 1,6 . 10 -19 C. Prootoni laeng on +e , elektronil e. Elementaarosakesed on väikseimad aine ja välja osakesed. Neist eristatakse fundamentaalosakesi, mida peetakse jagamatuteks (ilma sisestruktuurita) osakesteks.
toimuvatest protsessidest selles süsteemis. Keemilise reaktsiooni 1) W.Paul (1925) printsiip aatomis ei saa olla kahte täpselt anioon ja võib olla ka neutraalne. Kompleks ioonide laengu võrrandi kirjutamisel avaldub seadus selles, et reaktsiooni ühesuguses energiaolekus st.ühesuguste kvantarvuga elektroni. neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid, mis moodustavad võrrandi mõlemal poolel peab aatomite sümbolite arv olema 2) Energia miinimum peab elektronide aatomis olema välissfääri. võrdne. 2H2+O2=2H2O Lähteaine masside summa on võrdne minimaalne potensiaalne energia. Mida kaugemal elektron on Kompleksi ühendi tekke näiteks on järgnev reaktsioon: lõppsaaduste masside summaga
Kvantarvud. Tänapäevane kvantmehhaaniline teooria postuleerib, et elektroni liikumine aatomis ei ole määratud vaid põhikvantarvuga (esines tegurina Bohri valemis) vaid ka kõrvalkvantarvuga , magnetkvantarvuga ja spinkvantarvuga . joon. 2.8. Vaatleme natuke lähemalt R nende kvantarvude sisu. Peakvantarv Vastab n-le Bohri võrrandist. Annab elektroni lubatud põhienergianivood, kus tõenäosus vastava kvantarvuga elektroni leidmiseks on suurim. Peakvantarv võib omada positiivseid väärtusi vahemikus 1 - 7 . Mida suurem on väärtus, seda kaugemal on antud elektronorbitaal tuumast ja seda suurem on üldjuhul tema energia. Kõrvalkvantarv Kõrvalkvantarv defineerib elektroni energia alanivood lubatud põhinivoo piires ja seega ruumialad aatomis, kus elektroni leidmise tõenäosus on suurim, juhul kui antud energianivoo on täidetud. Kõrvalkvantarvu lubatud väärtused on = 0,1,2,3, ... , - 1
Aatomite eletronkihtidemahutavust isel-b: Tasakaalu olukorras tasakaalukonstant = ebapüsivuskonstant. mis uur eri en.vormide üleminekuid keem-s protsessides,seejuures 1) W.Paul (1925) printsiip aatomis ei saa olla kahte täpselt Kompleksühendi sisesfääri püsivust isel. ebapüs-konstandiga, isel-b süst-i oleku parameetritega ja oleku funkts-dega. Oleku funi ühesuguses energiaolekus st.ühesuguste kvantarvuga elektroni. mis siseliset on kompleksiooni dissotsiatsiooni reakts.i tasakaalu nimelt siseen. muut arvut-se süst-i algoleku ja lõppoleku funkts-de 2) En miinimum peab ekt-de aatomis olema minim-ne poten-ne konstant. Kompleksühendid on kõige levinum ühendite kl, nende väärtusteb abil. Erist homogeenseid ja heterogeenseid süsteeme. en. Mida kaugemal ekt on tuumast, seda nõrg on ta tuumaga seot
H annab eeskirja süsteemi üldenergia arvutamiseks, E on energia konkreetne väärtus. Lainefunktsioon kirjeldab elektroni liikumist iseloomustavate lainete amplituudi, nende faasi (pluss või miinus); ta määrab elektroni lubatud energiatasemetele vastavad ruumikoordinaadid (x, y, z). Lainefunktsiooni ruut annab elektroni leidumise tõenäosuse mingis ruumiosas aatomituuma ümbruses Elektroni võimalikke energiatasemeid ja lainefunktsiooni kirjeldatakse kolme kvantarvuga, mis saadakse Schrödingeri võrrandi lahendamisel. 1. Kvantarvud: pea-, orbitaal-, magnet- ja spinnkvantarv vt vihik 2. Hundi reegel. Alanivoo piires elektronid püüavad paigutuda nii, et nende summaarne spinn oleks maksimaalne (et täidaksid maksimaalse arvu orbitaale) st. ühesugused orbitaalid (samade n ja l väärtustega) täituvad esmalt ühesuguse spinnkvantarvuga elektronidega
Elektronilaine ei tohi iseennast interferentsil kustutada, s.t. orbiidi pikkus 2r peab olema täisarv n lainepikkusi n . Elektroni impulsimoment Ln = m vn rn on Bohri mudelis Plancki nurkkonstandi = h /(2) = 1,05 .10-34J.s täisarv-kordne: Ln = n . Elektroni orbiidi raadius on võrdeline kvantarvu n ruuduga: rn = r1 n 2, kus r1 on vesiniku aatomi põhioleku orbiidi raadius ehk Bohri raadius, r1 = 5,29 . 10 -11 m. Elektroni kiirus orbiidil on pöördvõrdeline kvantarvuga n : vn = v1 / n , kus v1 on elektroni kiirus põhiolekus, v1 = 2,18 . 10 6 m/s. Siirdel ühest aatomi kvantolekust teise kiirgub või neeldub elektromagnetvälja kvant energiaga Eem= h f või Eem= . Selle kvandi võnkesagedus fem omab aatomi alg ja lõppolekule omaste elektroni tiirlemis- sageduste vahepealset väärtust (näiteks neeldumisel falg < fem < flõpp). Optika on füüsika osa, mis uurib valguse tekkimist (ehk kiirgumist), levimist ja kadumist (ehk neeldumist).
põhioleku orbiidi raadius ehk Bohri raadius, r1 = 5,29 . 10 -11 m. Elektronorbiitidel on kindlad raadiused, sest elektronidel on laineomadused. Impulsiga p liikuval elektronil on lainepikkus = h / p (de Broglie valem). Elektronilaine ei tohi iseennast interferentsil kustutada, s.t. orbiidi pikkus 2r peab olema täisarv n lainepikkusi n . Elektroni kiirus orbiidil on pöördvõrdeline kvantarvuga n : vn = v1 / n , kus v1 on elektroni kiirus põhiolekus, v1 = 2,18 . 10 6 m/s. Siirdel ühest aatomi kvantolekust teise kiirgub või neeldub elektromagnetvälja kvant energiaga Eem= h f või Eem= . Selle kvandi võnkesagedus fem omab aatomi alg ja lõppolekule omaste elektroni tiirlemis- sageduste vahepealset väärtust (näiteks neeldumisel falg < fem < flõpp). Mitmeelektronilise aatomi korral iseloomustatakse elektroni kvantarvudega n, l, ml ja s.
mis annab massile üks kg kiirenduse üks m s-2. 120. Miks pole võimalik end juustest üles sikutada? Aga miks kivi saab tõsta? 1.sest niisama suur jõud, mis mõjub ülessikutamiseks mõjub ka maal kinni hoidmiseks, sest jõu õlad on võrdsed. Tegemist on impulsi jäävuse seadusega. Kive saab maast üles tõsta, sest jõu õlad ei asu sama keha küljes. 121. Kas jõud töö ja võimsus on omavahel seotud? Põhj: A=Fs, W=A/t. 122. Aatomorbitaale isel kolme kvantarvuga. Miks on neid kolm, mitte rohkem ega vähem? Nml, sest 3D. 123. Mis on udu, miks me seda valgena näeme? Udu: veepiisad, vee kristallid. Valgena, sest kogu valgus hajub suurte osakeste vahel ja pun+sin+roh=valge.(valgus hajub osakestelt, mille suurus samas suurusjärgus lainepikkusega). 124. Miks pole võimalik näha elevandi difraktsiooni: lainepikkus, mis de Broglie järgi olema peaks, jääb kvantmehaanikast tuntud piirmõõtmetest väiksemaks ning ei
põhioleku orbiidi raadius ehk Bohri raadius, r1 = 5,29 . 10 -11 m. Elektronorbiitidel on kindlad raadiused, sest elektronidel on laineomadused. Impulsiga p liikuval elektronil on lainepikkus = h / p (de Broglie valem). Elektronilaine ei tohi iseennast interferentsil kustutada, s.t. orbiidi pikkus 2r peab olema täisarv n lainepikkusi n . 26 Elektroni kiirus orbiidil on pöördvõrdeline kvantarvuga n : vn = v1 / n , kus v1 on elektroni kiirus põhiolekus, v1 = 2,18 . 10 6 m/s. Siirdel ühest aatomi kvantolekust teise kiirgub või neeldub elektromagnetvälja kvant energiaga Eem= h f või Eem= . Selle kvandi võnkesagedus fem omab aatomi alg ja lõppolekule omaste elektroni tiirlemis- sageduste vahepealset väärtust (näiteks neeldumisel falg < fem < flõpp). Mitmeelektronilise aatomi korral iseloomustatakse elektroni kvantarvudega n, l, ml ja s.
annaabi.ee 
