Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Kvantoptika". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
fotoefekt, footon, väljumistöö, spekter, punapiir, kiirgusspektrid, spektraalanalüüs, kindlakstegemine, kvantoptika, dualism, rakendused, laserid, päikesepaneelidruumipunktis on määratud elementaarlainete liitumise tulemusega. 6. Valguse dispersioon Dispersiooniks nimetatakse valguse lahutumist spektriks. Täpsemalt on dispersioon nähtus, milles valguse levimisel teise keskkonda võime märgata, et valguse murdumisnurk on seotud valguse laine pikkusega. 7. Valguse spektri mõiste 8. Spektrite liigid: pidev-, joon-, riba- ja neeldumisspektrid 9. Spektraalanalüüs Spektraalanalüüs on aine keemilise koostise kindlakstegemine kiirgus- või neeldumisspektrite abil. Spektraalanalüüsi eelised keemilise analüüsi ees: 1.ei mõjuta aine keemilist koostist; 2.piisab väikestest ainekogustest; 3.ainet saab uurida eemalt (in situ) ilma laborisse toomata. 10. Fotoefekt Fotoefekt ehk fotoelektriline efekt on elektronide emissioon metalli (või ka muu koostisega keha) pinnalt elektromagnetkiirguse (sealhulgas nähtava
Soojuskiirguseks nimetatakse sellist kiirgust, mida keha emiteerib ainuüksi soojusenergia arvel. See on ka üks soojusülekande vormidest (lisaks soojusjuhtivusele ja konvektsioonile). soojuskiirguse intensiivsus ja spekter keha temperatuurist. Madalatel temperatuuridel (mõnisada kraadi) on hõõgumine vaevumärgatav ja on punaka tooniga. Temperatuuri tõstmisel soojuskiirguse intensiivsus kasvab ja kiirgav keha omandab alguses kollaka (hõõglamp, 3000°), seejärel valge (Päike, 6000°) ja lõpuks sinaka tooni (alates ca 8000°). Küll aga järeldub üldistest termodünaamilistest kaalutlustest, et iga keha peab alluma Kirchhoffi seadusele: termilise tasakaalu tingimustes on keha kiirgamisvõime ja
klaasprismast. Tekib värviline valgusspekter. 34. Missugust füüsikalist nähtust on kujutatud joonisel? Joonisel on kujutatud valguse dispersiooni. ©anmet.ptg 2007 5 Füüsika 11. klassile __________________________________________________________________________ 35. Kuidas jaotatakse spektreid tekke põhjuste järgi? · Kiirgusspektrid näitavad, millise lainepikkuse ja intensiivsusega valgust keha kiirgab. · Neeldumisspektrid näitavad, millise lainepikkuse ja intensiivsusega valgust keha neelab. 36. Kuidas jaotatakse spektreid iseloomu järgi? · Pidevspektrid esindatud kõik lainepikkused. Omane tahketele kehadele ja vedelikele. Kiirguse saamiseks tuleb neid kuumutada. · Joonspektrid koosneb eraldiseisvatest spektrijoontest, millele igale vastab kindel
klaasprismast. Tekib värviline valgusspekter. 34. Missugust füüsikalist nähtust on kujutatud joonisel? Joonisel on kujutatud valguse dispersiooni. ©anmet.ptg 2007 5 Füüsika 11. klassile __________________________________________________________________________ 35. Kuidas jaotatakse spektreid tekke põhjuste järgi? · Kiirgusspektrid näitavad, millise lainepikkuse ja intensiivsusega valgust keha kiirgab. · Neeldumisspektrid näitavad, millise lainepikkuse ja intensiivsusega valgust keha neelab. 36. Kuidas jaotatakse spektreid iseloomu järgi? · Pidevspektrid esindatud kõik lainepikkused. Omane tahketele kehadele ja vedelikele. Kiirguse saamiseks tuleb neid kuumutada. · Joonspektrid koosneb eraldiseisvatest spektrijoontest, millele igale vastab kindel
Valem näitab suhtelist murdumisnäitajat. 33. Mis on valguse dispersioon? Dispersioon on aine murdumisnäitaja sõltuvus valguse lainepikkusest (või sagedusest). Väiksema lainepikkusega valguslained murduvad enam läbiminekul klaasprismast. Tekib värviline valgusspekter. 34. Missugust füüsikalist nähtust on kujutatud joonisel? Joonisel on kujutatud valguse dispersiooni. 35. Kuidas jaotatakse spektreid tekke põhjuste järgi? · Kiirgusspektrid näitavad, millise lainepikkuse ja intensiivsusega valgust keha kiirgab. · Neeldumisspektrid näitavad, millise lainepikkuse ja intensiivsusega valgust keha neelab. 36. Kuidas jaotatakse spektreid iseloomu järgi? · Pidevspektrid esindatud kõik lainepikkused. Omane tahketele kehadele ja vedelikele. Kiirguse saamiseks tuleb neid kuumutada. · Joonspektrid koosneb eraldiseisvatest spektrijoontest, millele igale vastab kindel lainepikkus
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
Ande Andekas-Lammutaja Füüsika Kvantoptika Valguse dualistlik e. kahene iseloom tähendab, et valguse laine ja kvantteooriad ei ole vastandlikud, nad täiendavad teineteist. See, kas valgus on laine või osakeste voog oleneb, milliseid nähtusi vaadeldakse, inimene ei saa seda vahetult tajuda. Mida väiksem on osakeste energia, seda raskem on neid omavahel eristada. Suurema sagedusega elektromagnetkiirgus sarnaneb rohkem osakeste voole, väiksema kiirgusega sagedus aga lainele
KORDAMINE KT 3 1. Milliselt käsitleb valgust kvantoptika, M. Plancki hüpotees? Kvantoptika käsitleb valgust kui osakeste voogu. Max Plancki hüpotees: osakestena ehk footonitena käitub valgus kiirgamisel ja neeldumisel. 2. Kuidas leiad valguskvandi energiat sageduse ja lainepikkuse abil? hc E energia [J] h-Plancki konstant 6,67*10-34 J*s E = h f f = c/ => E = -------- f valguse sagedus -lainepikkus 3
1. Millised nähtused tõestavad, et valgus koosneb energiaga osakestest. Milline väide on kvantoptika aluseks? - Näiteks: Laine ei jõua elektrooni orbitaalilt välja lüüa. - Valgusel on rõhk, avaldab rõhku pinnale - Aluseks: Valgus koosneb osakestest ehk kvantidest. 2. Kuidas nimetatakse valguse osakesi? Millised omadused on valguse osakestel? - Valguse osakesed on footonid - Omadused: laine omadused, puudub seisumass, kiirus vaakumis 300 000 km/s. 3. Kuidas on valguskvandi energia seotud valguse sagedusega? Ef= h x f 4. Kus on footoni energia suurem- vaakumis või vees? Miks?
1. Milles seisneb Plancki hüpotees aatomi kiirgamise kohta? Valgus ei kiirgu aatomist mitte lainena, vaid energiaportsjonite, kvantide kaupa. Aatomid kiirgavad elektromagnetenergiat väikeste kvantide kaupa, kusjuures kvandi energia E=hf, kus E- kvandi energia (J) f- sagedus (Hz) h- Plancki konstant 2. Mis on footon? Tema energia, mass, impulss. Footoniks hakati kutsuma valguskvanti. Energia on määratud talle vastava laine sagedusega. E=hf, E- f energia (g) h-Planckoi konstant, 6.6 * 10-34 Mass: footonil ei ole seisumassi, ei saa eksisteerida paigalolekus, E=mc2 m=(hf):c2 f- mass oleneb valguse sagedusest, mida suurem f seda suurem m. Impulss on määratud footoni massi ja kiiruse korrutisega. p=mc , suund ühtib laine levimissuunaga 3. Mida tähendab, et footonil puudub seisumass
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.
ühte tasandisse. * mattklaas asub koondava läätse fokaaltasandis, kasutatakse spektri vaatlemiseks) Spektraal analüüs- aine keemilise koostise kindlaks tegemist, kiirgus- või neeldumisspektri järgi. Plancki hüpotees: Valgus ei kiirga aatomitest lainena vaid kvantide kaupa. Kvandi energia : E=hf ( E- kvandi energia(J), f- valguse sagedus (Hz), h- 6,6*10 -34J*s (Plancki konstant)) Footoni mass: m=hf/c2 (c- valguse kiirus( 3*108m/s)) Footoni impulss: p(vektor)=mc. Fotoefekt elektronide väljalöömine ainest valguse mõjul. Avastaja : H.R. Hertz. Fotoefekti katse- elektroskoop, tsinkplaat, lamp. Kui plaat laadida negatiivselt , tühjeneb elektroskoop kiirest; kui laadida positiivselt, ei juhtu midagi; kui panna valguse ette klaas, ei kaota negatiivselt laetud plaat enam elektrone, elektroskoop ei tühjene. Toimub: valgus lööb plaadi pinnast välja elektrone. Tulemus: * fotovoolu tugevus on võrdeline valguslaine intensiivsusega. * valguse intensiivsuse
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.
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.
2. Interferents ja difraktsioon tõestavad et valgus on lainetus. Interferents lainete liitumine mille tulemusena mõnes punktis valgus tugevneb ja teises nõrgeneb. Tingimus: Valguslained peavad olema koherentsed(ühesugune lainepikkus, sagedus ja aja jooksul muutumatu faaside vahe. Difraktsioon valguslainete paindumine tõkete taha. Tingimus: Lainepikkus peab olema suurem eseme mõõtmetest. 3. Valguse kvantiseloomuga on seletatavad fotoefekt ja valguse rõhk. 4. Fotoefekt elektronide väljalöömine ainest valguse toimel. Footoni energia peab olema suurem või võrdne elektroni väljumistööga EA H*fmin A fm =A/h fotoefekti kasutatakse videolintides, ohutustehnikas, metroos, toodangu lugemiseks. 5. Punapiir ainele omane max või fmin, mille puhul tekib fotovool. Punapiir sõltub ainest. A c h max= f min fmin= 6. Valguse intensiivsus on seda suurem, mida rohkem on valguvihus footoneid ja mida
Aastal 1905 avaldas Albert Einstein fotoefekti teooria. Oma teoorias näitas ta, et valgus kiirgub kvantidena ja säilitab oma kvanditud oleku ka edasisel levimisel ja neeldub samuti kvantide kapua. Väitis, et elektron saab aine pinnalt lahkuda siis, kui tehakse mingi väljumistöö ja antakse elektronidele mingi kiirus. Kui kvandi energiast selleks ei piisa siis fotoefekti ei teki. h * f = A + (mv2) / 2 (J) h * f = kvandienergia A = väljumistöö (mv2) / 2 = elektroni kineetiline energia Piirjuhul kui elektronide kiirus ei anta (v = 0), siis n * f = A = fm= A / n ( punapiiri sagedus) Fotoefekti kasutatakse fotoelementides. See on seade, mis hakkab tööle kui talle paistab peale valgus. Tänu fotoelemendile loodi helikino. Tänapäeval on levinud nn. Sisemine fotoefekt, mis toimub pooljuhtides. Comptoni efekt (1922)
Tavaliselt kasutataksegi ja on tabelites antud need (näiteks n 1,5 , n 1,33 ). klaas vesi Suhteline murdumisnäitaja on teise keskkonna absoluutse murdumisnäitaja n2 n2 ns = suhe esimese keskkonna absoluutsesse murdumisnäitajasse n1. n . 1 Dispersioon, spekter: aine absoluutne murdumisnäitaja sõltub valguse lainepikkusest (või sagedusest), st valge valgus, mis on liitvalgus ehk koosneb erineva lainepikkusega valgustest (värvidest), jaguneb murdumisel vikerkaarevärviliseks spektriks. Seda nähtust nimetatakse dispersiooniks. Tavaliselt murdumisnäitaja väheneb lainepikkuse suurenedes, st punane valgus murdub vähem kui violetne valgus. Kvantoptika Footon. Valgust vaadeldakse kiirtena (kiirteoptika ehk geomeetriline optika),
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
( 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. -34
· 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
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
30. Mis on elektromagnetlaine? On laetud osakeste kiiratav ja neelatav energia, mis kandub ruumis edasi lainena, milles elektri- ja magnetvälja komponendid võnguvad teineteise ja laine levimise suuna suhtes risti. 31. Mida näitavad mahtuvus ja induktiivsus? Kuidas seotud elektri- ja magnetvälja energiatega (VÜT)? Induktiivsus näitab kui suure magnetvoo muutuse tekitab antud juhi korral ühikuline voolu muutus. Mahutuvus näitab 33. Milles seisneb valguse dualism? Millal esinevad kvant omadused, millal laine omadused? Valgust saab kirjeldada aine osakestega, mida võib põhimõtteliselt näha ja katsuda. Teisalt saab neidsamu nähtuseid kirjeldada ka väljadega, mida pole näha, kuid mis vahendavad osakeste vahel mõjuvaid jõude. Looduses vastab igale lainele osake ja iga osakesega kaasneb laine. Valgus kui elektronmagnetväljas, mis levib ruumis lainena. Teisalt saab valgust kirjeldada ka osakeste abil, nimelt on olemas valguse osakesed ehk kvandid
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 vanadel fotofilmi taastamisel. 2.sisefotoefekt-tähendab elektroni aatomi või molekuli küljest lahtilöömist ja aine sisest liikumist. Kasutusel päikesepatareis. Kui nende hinda suudetakse alandada ja kasutegurit tõsta
Valguse spekter- Värvuste skaala, mida vaadeldakse kui valge valgus on prismat läbides murdunud. Pidevspekter- spektris on esindatud kõik lainepikkused, spektroskoobis on näha mitmevärviline riba. Pidevspektri annavad tahked kehad, vedelikud ning tihedad gaasid. Pidevspektri saamiseks tuleb keha kuumutada kõrge temperatuurini(Päike, hõõglamp)(NT: vikerkaar) Joonspekter- erineva heledusega värvilistest joontest koosnev spekter, mille jooned on eraldatud laiade tumedate ribadega. Joonspektri annavad kõik ained gaasilises, klaasilises ja automoorses olekus. Iga keemilise elemendi isoleeritud aatomid kiirgavad rangelt kindlaid lainepikkusi.(NT: Na- l on silmapaistev kollane joon spektris) Ribaspekter- spektririba,mis koosneb üksikutest tumedate vahemikega eraldatud ribadest.Iga riba kujutab endast suure arvu üksteisele väga lähedal asuvate joonte kogumit.Tekivad üksteisega sidumata või nõrgalt seotud molekulidest
Suhtelist murdumisnäitajat saab leida seostest : Ns =v1/v2 =n2/n1 Ainete suhtelised murdumisnäitajad õhu suhtes on praktiliselt võrdsed nende absoluutsete murdumisnäitajatega. Valguse dispersioon Aine absoluutse murdumisnäitaja sõltuvust valguse lainepikkusest ( või sagedusest) nimetatakse dispersiooniks. Vikerkaar koosneb 7-st värvusest : punasest,oranzist,kollasest,rohelisest,helesinisest ,sinisest ja violetsest. Seda värvilist riba hakkas Newton nimetama spektriks. Valguse spekter näitab,millistest komponentidest liitvalgus koosneb. Prisma ei muuda valget valgust ,vaid lahutab selle koostisosadeks,mille liitmisel saab taastada valge värvuse. Aine murdumisnäitaja on seda suurem, mida väiksem on valguse lainepikkus. Peaagu kõigi ainete murdumisnäitaja väheneb valguse lainepikkuse suurenedes. Vikerkaar Vikerkaar tekib siis,kui kusagil sajab vihma ja päike paistab. Selleks ,et vikerkaart
Füüsikaline Maailmapilt Füüsika aines ja teaduslikud meetodid: mudelid, keel, põhjuslikkus. Makroskoopiliste kehade liikumine ja selle põhjused; Newtoni seadused. Kehasüsteemide liikumine – aine molekulaar-kineetiline teooria, olekuparameetrite muutumise seaduspärasused. Suure tihedusega molekulaarsüsteemid. Soojus – aineosakeste kaootilise liikumise energia. Elektromagnetism: elektrilaengud ja nende liikumine magnet- ja elektriväljas. Valguse dualism – osakeste voog versus elektromagnetlainetus. Mikromaailma ehituskivid – elementaarosakesed. Kvantmehaanika põhiideed. Relatiivsus maailma käsitlemisel: erirelatiivsusteooria postulaadid, energia ja massi ekvivalentsus ning aegruumi kõverdumine. Universumi teke, struktuur ja evolutsioon. Füüsikas avastatud seaduspärasuste rakendatavus teistes teadustes. Õpimeetodid: loengud, seminarid. Iseseisev töö: töö kirjandusega ja harjutusülesannete lahendamine.
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
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
I anoodi poole. Tänu tekkinud laetud osakestele tekkibki fotovool f If 0, +U sd Väljalennanud elektronide energia suureneb valguse sageduse suurenedes ja ei sõltu valguse energiast. · Väljalennanud elektronide arv suureneb valguse intensiivsuse suurenedes. · Fotovool ei tekki igasuguse lainepikkusega valguse puhul. Alates punapiirist voolu ei teki. Punapiir maksimum laine pikkus millepuhul suudab valgus ainest elektrone välja lüüa. · Fotovoolu tugevus (If) sõltub rakendatud pingest (U) ja valguse intensiivsusest (I) · Fotovoolu sõltuvus pingest kaob alates teatud pingest tekkib fotovoolu küllastus (kõik e- jõuavad anoodile) · Nõrk fotovool on olemas ka pinge puudumisel (kaob, kui rakendatakse vastu pinge) Fotoefektile andis seletuse A.Einstein 1905 a.Einstein täiendades Plancki senist
nii joonte arvult kui värvuselt. Ribaspekter – Tekib molekulaarse gaasi helendumisel. Sel juhul joonspektri jooned on laienenud ribadeks. Neeldumisspekter – väga tihti ei ole võimalik viia mõningaid aineid gaasilisse olekusse, et nad hakkaks helenduma (puit). Puu põlemisel eralduv gaas kogutakse kokku ning valgustatakse tekkinud gaasi ning võetakse gaasi läbinud valguse spekter. Sel juhul tema pidevspektrisse on tekkinud mustad jooned just nendesse kohtadesse, kus joonspektri korral oleks antud elemendi joonspektri jooned. 3. Spektrianalüüs – millel põhineb, analüüsi käik + joonised, analüüsi eelised ja puudused Põhineb faktil, et igal keemilisel elemendil on oma isikupärane joonspekter. Analüüsi käik: Püütakse uuritavast ainest saada kas joonspekter või neeldumisspekter
III kursus. Elektromagnetism Elektriväli Elektrilaeng- füüsikaline suurus, mis näitab, kui tugevasti keha osaleb elektromagnetilistes vastastikmõjudes. Laengu jäävuse seadus- elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv. Punktlaeng-ideaalne objekt, elektriliselt laetud keha, millel puuduvad mõõtmed. Coulomb'i seadus-2 punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga, määrab ära arvväärtuse mitte suuruse. Elektrivälja tugevus- füüsikaline suurus, selleks nim. elektriväljas pos. laengule mõjuva jõu ja laengu suuruse suhet. Elektrivälja töö- elektrivälja võime teha tööd, laengute vastastikmõjutõttu on tal olemas energia. Töö on ärakulutatud energia. Pinge- potentsiaalide vahe Elektrivälja mahtuvus- füüsikaline suurus, mis näitab, kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge. Mahtuvus 10 F näitab. Et peame juhi ühe
kõige suurem, elusorganismidele kõige kahjulikum (purustavam). Fotoefekt on elektronide vabanemine ainest valguse footonite toimel. 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. Einsteini valem fotoefekti kohta footoni energia võrdub elektroni väljumistöö ja kin energia summaga. m v2 h f = A+ 2 Fotoefekti punapiir piirsagedus või lainepikkus, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga. Kvandi energia J Elektroni väljumistöö A J Elektroni mass m kg Elektroni kiirus v m/s
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.
annaabi.ee 
