sagedus. 3. Mida näitab Plancki konstant ja kui suur ta on? h = E/f näitab, et valguse sagedusühiku kohta tulevat kvandi energiat ja see on h = 6,6.10-34J/s 4. Millise füüsika aluseks sai Plancki tööhüpotees footonitest? Kvantfüüsika. 5. Millise 20.sajandi alguse füüsika probleemi lahendas Max Planck, mille eest ta sai ka Nobeli preemia? Ta lahendas kehade soojuskiirguse teoreetilise kirjeldamise probleemi. Lahenda ülesanded 1-5 lk.81-82. Vastata küsimused 1 ja 2 lk 82 13. Fotoefekt. 13.1. Fotoefekti katsed 6. Mida nimetatakse fotoefektiks? Elektronide väljalöömist ainest (metallist, pooljuhist) valguse toimel. 7. Analüüsi elektroni välja löömist metallist valguse toimel, kui metall on + laenguga ja kui metall on laenguga. + laenguga metall tõmbab väljalöödud elektroni tagasi, -laenguga metalli puhul aga seda ei juhtu. 8. Joonista fotoefekti uurimisseadme skeem. Vt joonis 13.3 lk 84 9. Kes uuris selle skeemi abil esimesena fotoefekti seaduspärasusi juba 1888
aineks tuleb valida metall, sest sellel on "vabu elektrone" Tsinkplaadi negatiivne laeng väheneb Asetame valgusvihu vahele klaasi MIS JUHTUB? Tsinkplaadi laeng enam ei muutu MIKS? Põhjus on selles, et klaas neelab suurema sagedusega (lühema lainepikkusega) valgust Siit järeldus:MITTE IGASUGUNE VALGUS EI TEKITA FOTOEFEKTI. Fotoefekt Enamike ainete puhul tekitab fotoefekti ultravalgus (violetne ja sinine) Fotoefekti ei tekita punane valgus. Siit tuleneb mõiste FOTOEFEKTI PUNAPIIR. Kui välja löödud elektron ei saa piisavat energiat tõmmatakse ta ainesse tagasi FOTOEFEKTI PUNAPIIR suurim lainepikkus, mille puhul veel tekib fotoefekt 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.
1) plancki hüpotees valgus ei kiirgu aatomeist lainena, vaid energiaporstjonite, kvantide kaupa, plancki valem E=hf; 2) footon elektromagnetvälja kvant, mis eksisteerib ainult liikudes(pole seisumassi) ning tõestati fotoefekti abil ja selle kineetiline energia on E=mc2; 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.
Kavantoptika Optkia uurib valguseid ja muid kiirguseid. Kvatoptika uurib valguse kvantide omadusi. Peale kvantoptika on veel laineoptika, geomeetrilineoptika, fotomeetria jne. Fotoefekt Tähendab elektroni välja löömist ainest valguskvandi poolt. Avastas H.Hertz. fotoefekti seaduse avastas A.Stoletov: 1) fotoelektronide hulk on võrdeline valgusvooga. 2) fotoelektronide kiirus on pöördvõrdeline lainepikkusega. 3)punakiir on suurim kiir mis tekitab fotoefekti. A.Einstein tuletas fotoefekti võrrandi, mille lühim kuju on E=A+Ek E-(valgus)kvandi energia E=hf ,kus f-valguse sagedus, ühik on 1Hz(hertz). Js plancki konstant. Kuna valguse kiirus vaakumis , siis . Kus -lainepikkus (m) , m/s. A-elektroni väljumistöö SJ-süst ühik 1J (dzaul) kasutusel ka 1eV (elektronvolt) s.o energia mille elektron saab lõigu läbimisel kui pinge selle oststel on 1V. Ek- fotoelektroni kineetiline energia , kus elektroni mass m=kg. Fotoefekti liigid ja kasutamine 1.(välis)fotoefekt-kasutatakse v
*interferents *difraktsioon *dispersioon *murdumine *peegeldumine 2) kvantteooria valgus on osakeste voog *fotoefekt *Comptoni efekt *valguse rõhk 2. Mõisted Fotoefekt nähtus, kui kiirgus või valgus lööb ainest välja elektrone. Footon e kvant on valgusosake, mis kannab kaasas energiat. Punapiir on minimaalne sagedus, mille korral tekib fotoefekt. Väljumistöö on energia, mis tuleb anda elektronile, et see metallist välja lüüa. Comptoni efekt röntgeni ja gammakiirguse lainepikkus suureneb hajumisel vabadelt elektronidelt. 3. Fotoefekti tekkimise tingimus Footoni energiast peab jätkuma elektroni väljalöömiseks. E A H*fmin A fm =A/h 4. Energia jäävuse seadus fotoefekti kohta Et elektron metallist välja lüüa tuleb talle anda energiat (Aväljumistöö) ,seega väljalöödud elektron omandab kineetilise energia
Kordamine - kvantoptika 1. ,,E" tähistab footoni energiat, ,,h" Plancki konstanti ja ,,f" valguskvandi sagedust. Planck'i konstant (tähis h) on füüsikaline konstant kvantmehaanikas, mis iseloomustab kvantide suurust. 2. Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest (metallist, pooljuhist) valguse toimel. 3. Fotoefekti punapiir piirsagedus või lainepikkus, mille puhul footoni energia on võrdne elektorni väljumistööga. Sellest väiksema sageduse korral fotoefekti ei toimu. Pikemate lainete (spektri punases osas) juures ei jätku kvandi energiast elektroni ainest välja löömiseks ja fotoefekti ei teki, siis nimetus kas punane piir või pikalaineline piir. 4. hf = A + mv2/2, kus h on pealelangeva valguse sagedus, kokku hf on valguskvandi energia, mis muutub fotoelektroni antud ainest väljumise tööks A ja energia ülejäägi
Fotoefekti põhiseadused on, et valguse poolt välja löödud elektronide arv on võrdeline valguse intensiivsusega, valguse poolt välja löödud elektronide hulk sõltub valguse sagedusest, Plancki konstandi (6,6 · 10 -34 J/s) ja valguse sageduse korrutis (energia) võrdub punapiirile vastava energia ja kineetilise energia summaga (hf = A + Ek) ning (kvandi)energia E on suurem või võrdne väljumistööst A. Lõplikult lüüakse elektronid minema vaid negatiivelt laetud ainest. Fotoefekti punapiir on selline lainepikkus, millest pikemaid lained ei ole suutelised ainest elektrone vabastama. Mida suurem on katoodile langeva valguse intensiivsus I, seda suurem on küllastusvool ehk vool, mis mingi pinge väärtusest enam ei muutu. Fotoefektil töötavaid seadmeid kasutatakse automaatikas (valgustuses, detailide loendamises) ja telemehaanikas (elektritakistuse vähendamisega), toodete kvaliteedi kontrollimisel, valguse
Fotoefekt Kordamine Plancki hüpotees: Valgus ei kiirgu aatomeist lainena, vaid energiaportsjonite, kvantide kaupa. Plancki valem: E=h*f E=Valgusosakese(footoni) energia h=Konstant/6,6*10-34 J*s f=Sagedus Footon on elektromagnetvälja kvant. Valgust saab kirjeldada lisaks lainele ka osakesena footonina. Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljumist ainest valguse toimel. Fotoefekti punapiir on selline lainepikkus, millest pikema lainepikkusega valgus ei ole suuteline ainest elektrone vabastama. Õhutühja ballooni on paigaldatud katood ja anood. Nendevahelist pinget saab mõõta ja muuta. Valguse toimel katoodidest väljalöödud fotoelektronid liiguvad anoodidele, mis põhjustab fotovoolu tekkimise. Voolutugevus sõltub rakendatud pingest. Pinge suurenedes voolutugevus kasvab. Küllastunud vool tekib siis, kui kõik katoodidest väljunud elektronid jõuavad anoodile.
Seega suurema sagedusega valguskvandid on suurema energiaga ja suudavad ka elektronidele rohkem energiat anda. Fotoefekti tekitamiseks peaks aine olema laetud negatiivselt. Sel juhul hakkab välja löödud elektron kehast elektrilise tõukejõu mõjul eemalduma ja keha laeng väheneb. Ka peab ainele langema piisavalt suure sagedusega valgus, et selle kvandid suudaksid ainest elektroni välja lüüa. Elektroni välja löömisel teeb valgus tööd. Vähimat energiat, mille arvel ainest tekiks fotoefekt, nimetatakse väljumistööks (A). Väljumistööle vastava valguse lainepikkust nimetatakse punapiiri lainepikkuseks - see on suurim valguse f lainepikkus, mis antud ainest fotoefekti põhjustab. (punpiiri sagedus - p , on vähim valguse sagedus, mis antud ainest veel elektroni välja lööks). Ainele langeva valguskvandi energia (E) kulub ainest elektroni välja löömiseks (A) ja
Füüsika 11. klassile __________________________________________________________________________ Ettevalmistus arvestuseks 1. Mida kirjeldab optika? Optika on füüsika osa, mis kirjeldab valguse käitumist ja omadusi ning vastastikmõju ainega. 2. Mis on valgus? · Valgus on elektromagnetlaine, mille lainepikkus vaakumis on vahemikus 380-760 nm. · Valguslained on elektromagnetlained, mis tekitavad inimesel nägemisaistingu. 3. Kuidas liigitatakse valguslained lainepikkuse järgi? Valgust klassifitseeritakse lainepikkuse järgi · Infravalgus · Nähtav valgus · Ultravalgus 4. Nimeta valguslainet iseloomustavad suurused · Lainepikkus · Laineperiood T · Laine sagedus f
· Footonit vaadeldi kui keha, mis kiirgas kvante · Aastaid hiljem, pärast arvkuiad eksperimente kujunes sellest teooriasst välja kvantfüüsika. 1918 sai ta kvantteooria eest Nobeli preemia · Tõestati ära keha pinnalt ajaühikus kiiratav soojuskiirgus : (E= · M.Plancki teooriat tunnistati aga pärast A.Einsteini gotoefekti teooriat (1905) ning Bohri aatimoteooriat (1913) - nende tööd kinnitasid tema väidete õigsust 1. Fotoefekt · Fotoefekt on nähtus, kus valguse mõjul lüüakse metalli pindmistest kihtidest välja elektrone · Selle efekti avasta s 1887 H.Herz , eksperimentaalselt uuris seda vene füüsik A.Stoletov, kus kes koostas vooluringi kus oli: 1. Elementidest patarei 2. Kondensaator (positiivne plaat valmistati traatvõrgust ja negatiivne tsingist - see loovutas valguse mõjul kergesti elektrone) 3
nähtusi. Et aga valgus on elektromagnetkiirgus, siis ilmnevad analoogilised nähtused ka röntgenikiirguse, mikrolainete, raadiolainete ning teiste elektromagnetkiirguse liikide korral. Seega võib optikat vaadelda elektromagnetismi allvaldkonnana. Osa optilisi nähtusi tuleneb ka valguse kvantiseloomust ja seetõttu on teatud optika valdkonnad seotud kvantmehaanikaga. 2. Mis on valgus? · Valgus on elektromagnetlaine, mille lainepikkus vaakumis on vahemikus 380-760 nm. · Valguslained on elektromagnetlained, mis tekitavad inimesel nägemisaistingu. Erineva lainepikkusega valguskiirgust tajub inimene erineva värvusena. 3. Kuidas liigitatakse valguslained lainepikkuse järgi? Valgust klassifitseeritakse lainepikkuse järgi · Infravalgus · Nähtav valgus · Ultravalgus 4. Nimeta valguslainet iseloomustavad suurused · Lainepikkus · Laineperiood T
nähtusi. Et aga valgus on elektromagnetkiirgus, siis ilmnevad analoogilised nähtused ka röntgenikiirguse, mikrolainete, raadiolainete ning teiste elektromagnetkiirguse liikide korral. Seega võib optikat vaadelda elektromagnetismi allvaldkonnana. Osa optilisi nähtusi tuleneb ka valguse kvantiseloomust ja seetõttu on teatud optika valdkonnad seotud kvantmehaanikaga. 2. Mis on valgus? · Valgus on elektromagnetlaine, mille lainepikkus vaakumis on vahemikus 380-760 nm. · Valguslained on elektromagnetlained, mis tekitavad inimesel nägemisaistingu. Erineva lainepikkusega valguskiirgust tajub inimene erineva värvusena. 3. Kuidas liigitatakse valguslained lainepikkuse järgi? Valgust klassifitseeritakse lainepikkuse järgi · Infravalgus · Nähtav valgus · Ultravalgus 4. Nimeta valguslainet iseloomustavad suurused · Lainepikkus · Laineperiood T
fotoefekti valem: h*f=A+ 2 . h*f=A+Ek kus h Plancki konstant, f valguse sagedus, A elektroni väljumistöö, m0 elektroni mass, v elektroni kiirus, E k elektroni kineetiline energia. Punapiir- mida suurem on valguse sagedus seda suurema energiaga e suurema kiirusega lendavad elektronid ainest välja. Vastupidisel juhul kui sagedus väheneb on võimalik leida piirsagedust millal algab fotoefekt antud aine korral f p =A/h. Sellest sagedusest alates algab antud aine fotoefekt. Enamus ainetel punase valguse vahemikus- nimetus punapiir. Fotoefekti näited ja kasutamine- jaotatakse kaheks, väline fotoefekt ja sisene fotoefekt. Väline fotoefekt- sel juhul lüüakse elektronid aine pinnast välja. Kasutatakse fotokordisti (registreerib nõrku valgusallikaid), füüsikakatsed, ööbinoklid. Sisemine fotoefekt- sel juhul toimub elektronide liikumine valguse mõjul aine siseselt. Nt bioloogia- fotosüntees, keemia- fotomaterjal (Ag, Br)
7. Kuidas mõjutab valguskvantide energia valguse intensiivsust? Millest sõltub valguse intensiivsus? - Valguse intensiivsus on määratud kvantide hulgaga.( Mida rohkem kvante seda intensiivsem valgus.) 8. Kas ja kui siis miks avaldab valgus pindadele rõhku? - (Mass+Kiirus=Impulss) Impulss avaldab rõhku ja valgusel on impulss. 9. Millist nähtust nimetatakse fotoefektiks? - Elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. 10. Mitu elektrooni saab üks footon metallist eemaldada? Miks? - 1-e, sest footoni energiat ei saa tükeldada, neeldub tervikuna. Kui energiat on piisavalt palju siis eemaldab, kui ei siis mitte. 11. Kuidas jaotub fotoefekti korral metalli pinnale langenud footoni energia? - Energia jaotub eletroni väljumistöö tegemisele ja elektronidele liikumisenergia andmisele. 12. Miks tuleb elektroni eemaldamiseks metallist kulutada energiat? Kuidas nim. seda energiat?
Kordamisküsimused 12. kl. füüsika 2. kontrolltööks teemal AATOMI EHITUS. Tean: fotoefekt (sise- ja välis) – elektronide väljalöömine ainest valguse toimel. Sisefotoefekt on niisugune valguse vm elektromagnetkiirguse põhjustatud nähtus, mis tekib tahkes aines, harilikult pooljuhis, kui selles neelduvate footonite energia ületab aine aatomi keelutsooni laiuse. Sisefotoefekti kirjeldavad põhimõisted on fotojuhtivus ja fotogalvaaniline efekt. Sisemises liiguvad footonid aine sees, aga välisel tulevad ainest välja. Kui footonite energia on piisav tekitamaks juhtivuselektrone, mis suudavad ületada energiabarjääri ning ainest väljuda, ilmneb fotoemissioon ehk välisfotoefekt. Välisfotoefekt on omane metallidele.
Kui pinget tõsta, siis voolutugevus kasvab teatud väärtuseni, mida nim. Küllastusvooluks. ( Jk ) Küllastusvoolu tugevus ei sõltu pingest. Siis jõuavad kõik valguse poolt väljalöödud elektronid anoodile. 6. Mis on tõkkepinge? Selleks, et anoodile ei jõuaks ühtegi elektroni, tuleb luua teatud vastupinget, mida nim. Tõkkepingeks (Us) 7. Mida nim. Fotoefekti punapiiriks? + valem Fotoefekti punapiiriks nim. piirsagedus või lainepikkus, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga. min = A / h 8. Mis on väljumistöö? Elektronil endal ei ole metallis energiat piisavalt, et väljuda metallist, sest väljumiskohal tekib ju kohe laengu ülejääk, millega tõmmatakse elektron tagasi. Kui aga elektron saab metalli pinnal energiat sinna langevalt footonilt, siis ta võib sealt lahkuda. Footon teebki sel juhul väljumistöö A. 9. Einsteini valem fotoefekti kohta. + valem + sõnastus.
kaaliumsulfiidi segu, mis elektronidega pommitamise tõttu hakkab kiirgama helesinist valgust. Kemoluminestsents- keemiliste reaktsioonide tulemusena eralduv energia võib eralduda ka nähtava valguskiirgusena. Sel puhul jääb keha külmaks, kuivõrd kiirgusest puudub soojusenergia. Nt pehkivad haavapuu tükid või helendavad jaaniussid. Wieni nihkeseadus. Wieni seadus (kannab ka nimetust Wieni nihkeseadus) ütleb, et musta keha maksimaalse kiirguse lainepikkus on pöördvõrdeline selle temperatuuriga. Iseenesest on see ka loogiline: lühema lainepikkusega (suurema sagedusega) valgus vastab suurema energiaga footonitele, mille kiirgamist ju võibki oodata kõrgema temperatuuriga kehalt. Stefan-Boltzmanni seadus väidab, et absoluutselt musta keha soojuskiirguse intensiivsus (võimsus) ühikulise pindala kohta kasvab võrdeliselt temperatuuri neljanda astmega: R = T4.
Footonid Footonid on valgusosakesed e. valguskvandid. Levivad kiirusega c, nad ei eksisteeri paigalolekus. Neil puudub seisumass ja ei kehti mehaanika seadused. Neeldumisel aines footonid hävivad. Footoni energiat saab leida nn. Plandi valemi abil. E=h*f E = footonite energia (J) h = plancki konstant 6,63 * 10-34 J/s f = sagedus Liikumisel mass m = ( h * f ) / C2 C = valguskiirus 3 * 108 m/s Footoni impulsi leidimine p=m*C Fotoefekt Elektronide väljumine ainest valguse toimel esineb eriti metallide korral. Avastas Heinrich Hertz 1887. Aastal. Seaduspärasused: 1)Metalli pinnalt väljunud elektronide arv sõltus valguse intensiivsusest. 2)Väljunud elektronide kiirus ei sõltunud valguse intensiivsusest, vaid valguse sagedusest ( värvusest)
See tähendab ,et soojuskiirguses peaks olema ultraviolett ja röntgenkiirgust. Selle seletuse kohaselt peaks 1000 oC kuumutatud rauatükk helendama sinakat-violetset aga mitte punast. Kui see seadus kehtiks kõikidel lainepikkustel, siis oleks hõõguvakeha kogu kiirgusenergia lõpmatult suur. Hõõguvate kehade kiirgus spektrit uuris ka saksa füüsik Wilhelm Wien. Wieni seadus e. Wieni nihkeseadus ütleb, et musta keha maksimaalse kiirguse lainepikkus on pöördvõrdeline selle temperatuuriga. Iseenesest on see ka loogiline: lühema lainepikkusega e. suurema sagedusega valgus vastab suurema energiaga footonitele, mille kiirgamist ju võibki oodata kõrgema temperatuuriga kehalt. *Must Keha- Mõiste must keha tähistab läbipaistmatut objekti, mis eraldab soojuskiirgust. Ideaalne must keha neelab kogu saabuva valguse ega peegelda seda. Toatemperatuuril oleks selline objekt ideaalselt must siit ka mõiste must keha. Kuid
v2 3.Kuidas on seotud absoluutne ja suhteline murdumisnäitaja? Suhteline murdumisnäitaja näitab teise keskkonna (selle, kuhu laine läheb) absoluutse murdumisnäitaja suhet esimese keskkonna (selle, kust laine tuleb) absoluutsesse v1 c n1 n2 murdumisnäitajasse ns = v = = c n2 n1 2 4.Kuidas muutub lainepikkus ja sagedus murdumisel? Valguse sagedus on määratud valgusallikas toimuvate protsessidega ja see ei olene, millises keskkonnas valgus levib. Murdumisel muutub valguse lainepikkus, üleminekul optiliselt hõredamast keskkonnast tihedamasse lainepikkus väheneb, vastupidisel levikul suureneb. 5.Mis on dispersioon? Selle seaduspära? Dispersiooniks nimetatakse absoluutse murdumisnäitaja sõltuvust lainepikkusest. Aine murdumisnäitaja on seda suurem, mida väiksem on lainepikkus. 6
h f = A+ 2 metalli pinnale langeva footoni energia h·f kulub elektroni väljalöömise tööks A ja m v2 sellele elektronile kineetilise energia 2 andmiseks. Meenutame, et 1889 valitses täielikult laineoptika, aga laineoptikaga pole põhimõtteliselt võimalik fotoefekti kui kvantoptika nähtust selgitada. Ka elektron ei olnud siis veel teada (avastati 1897). Väljumistöö. Elektronil endal ei ole metallis energiat piisavalt, et väljuda metallist, sest väljumiskohal tekib ju kohe laengu ülejääk, millega tõmmatakse elektron tagasi. Kui aga elektron saab metalli pinnal energiat sinna langevalt footonilt, siis ta võib sealt lahkuda. Footon teebki sel juhul väljumistöö A. Fotoefekti punapiir. Einsteini võrrandist on näha, et fotoefekt saab esineda vaid
haigused) Kasutamine: Bakterite hävitamine – haiglates, lasteaedades jne. Haiguste raviks – nahahaigus ekseem Õhk neelab tugevalt UV kiirgust. 6. Röntgen kiirgus – iseloomusta + kapaga näiteid, kasutamine, mõju inimesele Tekib, kui kiired elektronid pidurduvad järsult aines. Röntgen kiirgus on elektromagneetiline lainetus. Lainete skaalal ääb ta UV kiirgusest edasi, st tal on suurem sagedus ning lühem lainepikkus kui UV kiirgusel. Omadused: Fotogeeniline toime , ioniseerib õhku Kasutamine: Meditsiin – röntgen ülesvõte (luumurrud, tuberkuloosi avastamine) Tehnika – nn. Mikropragude avastamiseks metallis suure koormusega spsteemides, tolli kontrollides Füüsika – röntgen kiirguse difraktsiooni pilti antud aine kristallvõre ruumilise pildi tekitamiseks 7. El. Mag. Lainete skaala – õige järjekord, näited, omadused
(Valguskvant- jagamatu energiaportsjon, mida keha neelab või kiirgab). Footonienergia on võrdeline elektromagnetlaine võnkesagedusega. E= hf; E= h (h= Plancki konstant= 6,62* 10 astmel -34 J*s) Fotoefekti võrrand- hf=A+ Ek(A- väljumistöö; Ek- kineetiline energia; Ek= mv2(ruudus, mitte korda kaks) : 2) Fotoefekti seadused- elektronide maksimaalne kineetiline energia sõltub pealelanguva valguse sagedusest, kuid ei sõltu intensiivsusest; igal ainel on olemas fotoefekti punapiir ehk lainepikkus, millest suurema lainepikkusega valguse korral fotoefekti ei teki; metalli pinnast välja löödud elektronide arv on võrdeline valguse intensiivsusega. Valguse dualistlik käsitlus- valgus on osakeste ehk footonite voog ja elektromagnetlaine samaaegselt. Laineteooriaga seletatakse järgmisi valguse nähtusi: difraktsioon, interferents, murdumine ja dispersioon. Ülesannete jaoks erinevaid valemeid, mis mul vihikus oli: Ef (all väiksena) = A+Ek (all väiksena) minEf (all väiksena)=A
keskkonnas on olemas summaarne magnetväli. Sellise liitumise tulemusena tekib püsimagnet[1]. Erirelatiivsusteooria kohaselt on elektri- ja magnetväli omavahel tihedalt seotud sama objekti erinevad aspektid. Seda objekti kirjeldab elektromagnetiline tensor, kus elektri- ja magnetväljaks lahutamine sõltub vaatleja suhtelisest kiiruses ja laengust. Kvantfüüsikas on elektromagnetväli kvanditud ja elektromagnetiline vastasmõju on footonite vahetamise tulemus. 9 ELEKTRIVÄLI Elektriväli on elektrilaengu poolt tekitatud ruumis leviv pidev väli, mis mõjutab teisi ruumis paiknevaid elektrilaenguid. Selle mõiste pakkus esimest korda välja Michael Faraday 19. sajandil. Elektriväli on tihedalt seotud magnetväljaga ning need koos moodustavad elektromagnetvälja. Elektriväli on vektorväli, mis koosneb laetud keha ümbritseva ruumi iga punkti kohta antud vektoritest.[1] Elektrivälja tekitavad
1.Kuidas valgust kiiratakse? 1900 a Esitas kvantteooria, mille järgi valgust kiiratakse üksikute valgusportsjonite ehk valgusosakeste kaupa 2. Kuidas valgust neelatakse? Valgust neelatakse tervikuna 3.Mis on footon? Footon on valgusosake, valguskvant, kujutab endas valgusportsjonit 4. Footoni energia valem. Mis määrab ära footoni energia ? E= h x f Sagedus määrab ära footoni energia, mida suurem sagedus,seda suurem energia. Fotoni enegia on võrdne valguse sagedusega ja on pöördvõrdeline valguse lainepikkusega 5.Footoni omadused 1)Footon omab kindlat energiat E= hf h= Planci konstant = 6.63 x 10 astmes -34 f- sagedus( 1 Hz) c=lamda x f c- kiirus
FÜÜSIKA OPTIKA LAINEOPTIKA 1. Valgus kui laine. Valguslainet iseloomustavad suurused. Valguslaine koosneb teineteisega risti olevast elektri-ja magnetväljast, mis on omavahel seotud ja levivad ruumis valguse kiirgusega. Valguslaine on ristlaine. Valguslainet iseloomustavad suurused: periood T (1s)- aeg, mis kulub valguslainel ühe lainepikkuse läbimiseks. lainepikkus λ (1nm) - näitab kaugust valguslaine kahe samas võnkefaasis oleva naaberpunkti vahel. laine sagedus f (1Hz) – näitab mitu täisvõnget teeb laine ühes ajaühikus. Kiirus (1m/s)- näitab, kui pika tee läbib laine ajaühikus. c- valguse kiirus vaakumis. (võib kasutada ka õhus) c = 3·108 m/s E- Lainefaas, mis määrab muutuva suuruse väärtuse antud ajahetkel.
https://www.taskutark.ee/m/wp-content/uploads/sites/2/2015/02/44.png 3. Miks oli vaja N. Bohri postulaate – mida ei suutnud füüsikud aatomi juures selgitada. - Bohri aatomimudel, kus elektronid tiirlevad ümber tuuma nagu planeedid ümber päikese: https://www.taskutark.ee/m/wp-content/uploads/sites/2/2015/02/46.jpg Kuna on teada, et kiirendusega liikuv elektrilaeng, aga ringjoonel liikuv elektron täidab seda tingimust, peab kiirgama elektromagnetlaineid – näiteks valgust. Enamik aatomeid aga enamuse ajast valgust ei kiirga. Neid postulaate oli vaja, sest tollaste teadmistega polnud võimalik kujunenud vastuolusid aatomi ehitusega seoses lahendada. Siis sõnastaski Bohr oma postulaadid mille kohaselt võivad elektronid tiirelda vaid tuumast kindlatel kaugustel asuvatel orbiitidel, millest igaühele vastab kindel energia
neeldub väikeste portsjonitena, elementaarsete mõjukvantidena. Ühe kvandi energia on seotud valguslaine sagedusega. Sagedust ja energiat seob Plancki konstant. E=hf (E - kvandi energia; h - Plancki konstant, 6,626 x 10 astmes -34 J x s; f - sagedus) - aines neelduva valguskvandi energia ❏ 1905 Einsteini fotoefekti teooria elektronide ja kvantide kaudu. Fotoefekti kasutatakse elektri tootmiseks, päikesepatareid. 3====D ❏ Fotoefekt: ❏ Tekib enamasti ultravioletse valguse toimel, sest pikemalaineline kiirgus ei suuda elektrone ainest välja lüüa. Punapiir - piiri, millest lühema lainepikkusega kiirgus on võimeline fotoefekti tekitama ❏ Ainest valguse poolt väljalöödud fotoelektronide energia on erinev, aga pole kunagi teatud piirväärtusest suurem. Suurema kiiruse annab lühem lainepikkus ❏ hf = A + mv2/2
Võnkering Lihtsaim süsteem, milles võivad tekkida vabad elektromagnetvõnkumised, koosneb kondensaatorist ja selle katetega ühendatud poolist. Thompsoni valem Võnkeperiood on võrdeline ruutjuurega induktiivsuse ja mahtuvuse korrutisest. Vahelduvvool on elektrivool, mille tugevus ja suund ajas perioodiliselt muutub. OPTIKA: Laineoptika: Valgus kui elektromagnetlaine valgusel on kahesugune olemus. Kiirgamisel ja neeldumisel käitub valgus osakeste voona. Osakeste nimetus footon ehk valguskvant. Levimisel käitub valgus lainena. Elektromagnetlainete skaala lainepikkuse järgi kahanevas(sageduse järgi kasvavas) madalsagedusvõnkumised, raadiolained, infrapunane kiirgus, nähtav valgus, ultravioletkiirgus, röntgenkiirgus, gammakiirgus. Lainepikkus ja sagedus on pöördvõrdelises seoses. Lainefront - piir, kuhu lainetus esimese laine näol on kandunud. Lainepikkus kaugus kahe teineteisele lähima, samas faasis võnkuva punkti vahel.
r Pendli vabavõnkumise l m Mat. pendel: l pendli niidi pikkus, g - raskuskiirendus T = 2 T = 2 periood g k Vedrupendel: m keha mass, k vedru jäikus Võnkliikumise võrrand x = x0 sin t x hälve, x0 amplituud, nurkkiirus, t aeg Laine levimiskiirus v = f lainepikkus, f laine sagedus II. SOOJUSÕPETUS Pascali seadus Vedelikule ja gaasile avaldatav rõhk antakse muutusteta edasi vedeliku või gaasi igasse puntki. Rõhk vedelikus p = gh p vedeliku rõhk sügavusel h, g raskuskiirendus, vedeliku tihedus Üleslükkejõud F = gV p vedeliku või gaasi tihedus, V keha poolt väljatõrjutud ruumala I. Termodünaamika
r Pendli vabavõnkumise l m Mat. pendel: l pendli niidi pikkus, g - raskuskiirendus T = 2 T = 2 periood g k Vedrupendel: m keha mass, k vedru jäikus Võnkliikumise võrrand x = x0 sin t x hälve, x0 amplituud, nurkkiirus, t aeg Laine levimiskiirus v = f lainepikkus, f laine sagedus II. SOOJUSÕPETUS Pascali seadus Vedelikule ja gaasile avaldatav rõhk antakse muutusteta edasi vedeliku või gaasi igasse puntki. Rõhk vedelikus p = gh p vedeliku rõhk sügavusel h, g raskuskiirendus, vedeliku tihedus Üleslükkejõud F = gV p vedeliku või gaasi tihedus, V keha poolt väljatõrjutud ruumala I. Termodünaamika
komponendi ehk E-vektori kaudu E = E0 sin t = E0 sin 2ft , kus 2ft on faas. Valguse interferents on kahe või enama laine liitumisel tekkiva liitlaine amplituudi sõltuvus liituvate lainete faasidest. Koherentsus lained, millel on ühesugune sagedus ja ajas muutumatu faaside vahe. Valguse difraktsioon on nähtus, mis seisneb laine kiire kõrvalekaldumises avade või tõkete taha geomeetrilise varju piirkonda. Valguse levimiskiirus v m/s Valguse lainepikkus m Sagedus f s-1 Hz Periood T s 1 v= f = f T Valguse ja aine vastastikmõju Valguskiir kitsa kiirtekimbuna leviv valguslaine. Valguse sirgjoonelise levimise seadus ühtlases (st homogeenses ja isotroopses) keskkonnas levib valgus sirgjooneliselt. Tõestuseks on punktvalgusallika poolt tekitatud varju terav piirjoon.
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
