Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Kvantoptika". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
kvant, planck, punapiir, 108m, portsjonite, kvantide, silmale, kvantteooria1) 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.
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. Fotoefektiks nimetatakse negatiivelt laetud elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. Valgus ei kiirgu aatomeist lainetena, vaid kvantide kaupa. Valguskvant saab neelduda ainult tervikuna. Väljumistööks A nimetatakse vähimat energiahulka, mis on vajalik elektroni ainest väljaviimiseks. Sisefotoefekti puhul ei löö valgus elektrone välja, vaid vabastab nad oma aatomite küljest. Fotoefekti põhiseadused on, et valguse poolt välja löödud elektronide arv on võrdeline valguse intensiivsusega,
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). Füüsika- pooljuhid (nende valgustundlikus- fotoelemendid) m0∗v 2
valgusvihk. * prisma toimub valguse dispersioon * koondav lääts prismast väljuvad erivärvilised paralleelsed valgusvihud koondatakse 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
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.
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. fotoefekti punapiir – määrab ära suurima lainepikkuse, millest pikemad lained ei ole suutelised ainest elektrone vabastama. Valguskvant saab aines neelduda vaid tervikuna. elektronvolt – energia mõõtühik. aatomi põhiolek - Põhiolek on süsteemi seisund, milles süsteemil on minimaalne võimalik energia. Süsteemilt ei ole võimalik energiat rohkem ära võtta ilma süsteemi lõhkumata või muutmata. aatomi ergastatud olek - Kui süsteemil on rohkem energiat kui absoluutne miinimum,
Fotoelektriline efekt e fotoefekt 1. Sissejuhatus : · Max Plancki kavanthüpotees väitis, et liikuvad võnkuvad osakesed ehk võnkesüsteemid (ostsillaator) kiirgavad kvantide kaupa energiat, mis on võrdeline kiirguse sagedusega (E=hf) · 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
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.
II osa Kvantoptika T 02.05.2006 12. Valgus kui footonite voog. 20.sajandi algul oli füüsikas 2 probleemi, mis olid seotud valgusega: 1) ei osatud selgitada fotoefekti ehk elektronide väljalöömist metallist valguse abil ehk fotovoolu tekkimist valguse toimel ja 2) ei osatud selgitada tahkete hõõguvate kehade kiirgusspektreid. 1. Milline oli 1900.a. Saksa füüsiku Max Plancki tööhüpotees valguse kiirgumise kohta aatomeist? Valgus ei kiirgus aatomeist lainena, vaid energiaportsjonite ehk kvantide kaupa. Ladina keeles quantum on portsjon. 2. Kirjuta Max Plancki valem valgusosakese ehk footoni energia leidmiseks. E = hf, kus h on Plancki konstant ja f valguse 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
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
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. Fotoefektiks nimetatakse negatiivelt laetud elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. Valgus ei kiirgu aatomeist lainetena, vaid kvantide kaupa. Valguskvant saab neelduda ainult tervikuna. Väljumistööks A nimetatakse vähimat energiahulka, mis on vajalik elektroni ainest väljaviimiseks. Sisefotoefekti puhul ei löö valgus elektrone välja, vaid vabastab nad oma aatomite küljest. 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
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) 3)Fotoefekti ei tekkinud kui sagedus oli väiksem teatud piirisagedusest, mis sõltus ainest. Aastal 1905 avaldas Albert Einstein fotoefekti teooria. Oma teoorias näitas ta, et valgus kiirgub kvantidena ja säilitab oma kvanditud oleku ka ed
on valguse sagedus (1Hz). Siin võib kasutada ka valguse lainepikkust f , kus c=3·10 8 m s on valguse kiirus vaakumis. Valgusel on omadus ainest elektrone välja lüüa. Seda nähtust nimetatakse fotoefektiks. Fotoefektil on kaks seaduspärasust: 1) Ainest ajaühikus välja löödud elektronide arv on võrdeline valguse intensiivsusega. See tähendab, et intensiivsem valgus sisaldab rohkem valguse osakesi ehk valguskvante ehk footoneid ja iga kvant lööb ühe elektroni välja. 2) Välja löödud elektronide ehk fotoelektronide energia ei sõltu valguse intensiivsusest vaid on määratud valguse sagedusega. 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
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.
Joonspektri annavad kõik ained gaasilises olekus madalal rõhul (nt elavhõbedaaurudega kvartslamp) . Neeldumise olenevust valguse lainepikkusest kirjeldab neeldumisspekter, mis näitab millise lainepikkusega valguslaineid antud aine neelab. Spekrianalüüsiks nimetatakse aine keemilise koostise kindlakstegemist selle kiirgus- või neeldumisspektri järgi. Valgus kui footonite voog M. Planck-i püstitatud teooria kohaselt valgus ei kiirgu aatomeist lainena, vaid energiaportsjonite, kvantide kaupa. Valguse kvanti hakati nimetama footoniks. E =h f Kus h on konstant ,h =6,6 x 10-34 J-s . Seda konstamti tuntakse Plancki konstandina. Fotoefekt Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest valguse toime. Fotoefektile andis seletuse A. Einstein, kes väitis, et valguskvant saab neelduda ainult tervikuna. See tähendab, kui elektron neelab footoni siis elektroni energia suureneb täpselt hf võrra. Fotoefektil kehtib seega valem hf =A+mv2 / 2
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. Võrdetegurit kutsutakse Stefan-Boltzmanni konstandiks ning selle väärtuseks on saadud . Planck suutis aastal 1900 leida teoreetilise avaldise tasakaalulise kiirguse spektri kirjeldamiseks (Plancki kiirgusseadus), millest muuseas järeldub ka Stefan-Boltzmanni seadus. Konstandi teoreetiliseks avaldiseks tuleb , kus k on Boltzmanni konstant, c on valguse kiirus vaakumis ning h on Plancki konstant. Energia jaotus spektris- energia jaotust spektris saab uurida bolomeetri abil (joonis1). Kiirguse energiat uutitakse termopaari abil
4. Milline on fotoefekti teooria, põhivalem, tähised valemis? Ainele langeva footoni energia mõjul tuuakse elektron pinnale ja antakse talle kineetiline energia. hf-footoni energia [J], Ek-kineetiline energia[J] (E= hf , Ek= mv2/2) hf = A + Ek A-väljumistöö [J] 5. Sõnasta fotoefekti mitte toimumise tingimus? Fotoefekt ei toimu, kui väljumistöö on suurem kui footoni energia. (hf < A) 6. Mis on fotoefekti korral punapiir? Punapiir on väikseim sagedus, mille korral toimub fotoefekt. 7. Mis on footon ja nimeta tema omadused? Footon on valgusosake e valguskvant. Omadused: *omab energiat. *ei ole seisumassi on alati liikumises valgusega kiirusega 300 000 km/s. *omab impulssi 8. Kuidas selgitada valguse rõhu olemust? Valguse rõhk tekib footonite langemisel aine pinnale. Footonid mõjutavad pinda oma impulsiga. 9. Milles seisneb Comptoni efekt?
toolid ja isegi inimesed. Me elaksime igaveses öös. Valguse uurimine hakkas pihta juba 17. Sajandil. Kuid tekkisid vastuolud teadlaste vahel. Osad uskusid ,et valgus on laine, teised aga ,et osake. Need kes uskusid ,et tegemist on lainega, panid aluse nn. Laineteooriale. Laineteooria töötas välja hollandi füüsik C.Huygens 1678 aastal. Ja need kes uskusid ,et valgus koosneb osakestest panid aluse nn. Korpuskulaarteooriale mida tänapäeval nimetatakse Kvantteooriaks. Korpuskulaarteooria e. kvantteooria arendaja oli inglise füüsik I.Newton 1675 aastal. Aga siia maani ei ole suudetud kindlaks teha mis see valgus on, kuna valgus on dualistlik. 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.
Neeldumisspekter- Näitab, millise lainepikkusega valguslaineid antud aine(keskkond) neeldab. (tekib,sest külm gaas neelab kõige intensiivsemalt just selliste sagedustega valgust,mida ta tugevasti kuumutatud olekus kiirgab) Spektrianalüüs- aine keemilise koostise kindlakstegemine selle aine poolt tekitatud spektrite põhjal. Fotoefekt- seisneb elektronide väljalöömisel metalli pinnalt valguse toimel. Esimest korda demonstreeris seda 1887. aastal Heinrich Herz. Kvant ehk footon- Max Planck pakkus 1900. aastal välja hüpoteesi, et valgus ei kiirgu aatomist lainena, vaid energiaportsjonite ehk kvantidena. Vaakumis liigub alati valguse kiirusega( C= 3*10 astmel 8 m/s). 1905. aastal nimetas A. Einstein kvandi footoniks. (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)
tekivad teineteist tugevdavad või nõrgendavad võnkumised erinevates ruumipunktides. Inferentsi min. dsinalfa=(2k+1)/2=(k+1/2) [SIIS on lained vastasfaasis ja lained nõrgendavad teineteist nendes suundades, kus see reegel kehtib]..... max. dsinalfa=2k*/2=k [lained tugevdavad teineteist suundades, kus see reegel kehtib ja lained on siis samas faasis] (d on allikatevaheline kaugus) KVANTOPTIKA:fotoefekt, Planci teooria kohaselt, mis ütleb, et valgus ei kiirgu aatomeist lainena vaid kvantide kaupa. Sagedus f ja valgusosakese energia E valemi : E=h*f (h konstant 6,6*10-34 J*s) Einsteini valem fotoefekti kohta hf= A+ mv2/2 (m e- mass; v kiirus; A punapiir) Asjad mis fotoefekti sisaldavad või koos toimivad: päikesepatarei. Footonil on mass E=mc2 aga footon peab olema kogu aeg liikumises. Footoni impulss p=mc (ühtib valguslaine levimissuunaga)
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 E= hc/lamda lamda lainepikkus 2)Esineb ainult liikumises, paigal seisvaid footoneid ei esine 3)Eri värvi valgustel on kvandi enegia erinev (violetsetel valgustel on suurim ja punastel väikseim) 4)Footon omab kindlat massi E= mc2 m=E/c2 = hf/c2 c- valguse kiirus vaakumis , 3 x 10(8) m/s 5
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 juhul kui h·f > 0, st kui footonil jätkub energiat väljalöömise tööks või on seda ülegi. Piirsagedust fp, mille puhul h f p = A , st fotoefekt võib toimuda, nimetatakse fotoefekti punapiiriks või ka pikalainepiiraks. Fotoefekti liike on kolm. Siin esitatut nimetatakse välisfotoefektiks. Esinevad veel ka sisefotoefekt (pooljuhtseadmetes) ja tõkkekihtfotoefekt (päikesepatareides).
FÜÜSIKA KOOLIEKSAM Pärnu Koidula Gümnaasium 10. 06. 2009 I OSA Valikvastused (1-10). Õiged valikud märkige kaldristiga vastavas kastikeses. Igas valikus on kaks õiget vastust. Juhul kui on märgitud rohkem vastuseid kui nõutud, siis loetakse see valikvastus tervikuna nulliks. Paranduste tegemisel pole lubatud kastikesse juba kirjutatud kaldristikest ainult maha tõmmata. Kastikeses oleva kaldristi parandamiseks tuleb kogu kastikesele tõmmata peale selge kriips ning joonistada uus kastike eelmise kõrvale või alla. Sel juhul läheb arvesse uude kastikesse märgitud kaldristike või tühi kastike. 1. Millised kaks antud graafikutest kirjeldavad isohoorilist protsessi? (V on gaasi ruumala, p - rõhk ja T - absoluutne temperatuur.) (2 p.) T
Sin/sin = n( ) 4.Valguse murdumine Murdumisnäitaja iseloomustab elektromagnetlaine levimiskiiruste ja lainepikkuste suhet. 5.Valguse dispersioon murdumisnäitaja sõltuvus valguse lainepikkusest (sagedusest). Dispersiooni tottu jaotab klaasprisma valge valguse kui liitvalguse spektriks. Spektroskoop aparaat spektrite tekitamiseks ja uurimiseks. 6.Valguse kiirgumine ja neeldumine, joonspekter, pidevspekter 7.Footon on valguskvant. Keha kiirgab ja neelab energiat kvantide kaupa. Footoni energia hf=E f kiirguva voi neelduva elektromagnetlaine sagedus, h - Plancki konstant Footoni energia uhik on 1eV. Fotoefekt on elektronide vabanemine ainest valguse footonite toimel. 8.Einsteine valem fotoefekti kohta h = A + mv2/2 h Planci const; valguse sagedus; h footoni energia; m elektroni mass; v elektroni kiirus; mv2/2 elektroni kineetiline energia; A väljumistöö 9
Kvandi energia on määratud kiirgumisega aatomist. 5. Mille poolest erinevad nähtava valguse kvandid, mis tekitavad silmas erinevaid värvusaistinguid? - Energia ja sageduse poolest 6. Kuidas muutuvad kvandi energia, mass ja impulss spektri sinisest osast punasesse liikumisel? - Energia, mass ja impulss lähevad väiksemaks. 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
D= = + f a k a eseme kaugus, k kujutise kaugus Koondava läätse puhul on optiline tugevus ja fookuskaugus positiivsed, hajutava läätse korral negatiivsed. Positiivne kujutise kaugus tähendab tegelikku kujutist, negatiivne näivat kujutist. III. Kvantoptika Footon on valguskvant. Keha kiirgab ja neelab energiat kvantide kaupa. Footoni energia E = hf f kiirguva või neelduva elektromagnetlaine sagedus, h - Plancki konstant Footoni energia ühik on 1eV. Fotoefekt on elektronide vabanemine ainest valguse footonite toimel. Einsteini valem hf = A + E k hf footoni energia, A elektroni väljumistöö ainest, fotoefekti kohta Ek väljalöödud elektroni kineetiline energia
D= = + f a k a eseme kaugus, k kujutise kaugus Koondava läätse puhul on optiline tugevus ja fookuskaugus positiivsed, hajutava läätse korral negatiivsed. Positiivne kujutise kaugus tähendab tegelikku kujutist, negatiivne näivat kujutist. III. Kvantoptika Footon on valguskvant. Keha kiirgab ja neelab energiat kvantide kaupa. Footoni energia E = hf f kiirguva või neelduva elektromagnetlaine sagedus, h - Plancki konstant Footoni energia ühik on 1eV. Fotoefekt on elektronide vabanemine ainest valguse footonite toimel. Einsteini valem hf = A + E k hf footoni energia, A elektroni väljumistöö ainest, fotoefekti kohta Ek väljalöödud elektroni kineetiline energia
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 Plancki konstant h J*s Kvandi sagedus f s-1 Hz
Füüsika KT I 1. Selgita valguse dualismi, millised nähtused. Valgusel on kahesugused omadused: 1) laineteooria valgus on elektromagnetiline laine *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.
andmiseks. 10. Ülesanded fotoefekti kohta. -34 h= Plancki konstant = h = 6,625 10 J s A = väljumistöö J h* min = A m = mass kg v = kiirus m/s min = = kvandi sagedus min = fotoefekti punapiir Ek= elektroni kineetiline energia J 11. Isel. Soojuslikke valgusallikaid. Miks kiirgavad valgust? Soojuslikes valgusallikates toimub aatomite ergastamine soojusenergiaga. ( Kuumad valgusallikad : hõõglamp, küünal, lõke, tuli, päike jne ) Aatomid kiirgavad valgust, kui nad lähevad suurema energia olekust madalama energiaga olekusse. 12. Isel. Külmhelenduse liike. Mittesoojuslikud valgusallikad on nim. Ka külmhelendus/ luminestsents
tõenäosusi ennustada ❏ Aatom koosneb tuumast ja elektronkattest ❏ Kvanthüpotees - valgus kiirgub ja 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
1 3. Elektromagnetism 3.1. Elektriline vastastikmõju 3.1.1. Elektrilaeng. Elektrilaengu jäävus seadus. Iga keemilise aine aatom koosneb klassikalise - teooria kohaselt positiivselt laetud tuumast ja selle ümber tiirlevatest negatiivse laenguga elektronidest. Mitmesuguste ainete aatomite koosseisu kuuluvad elektronid on ühesugused, + kuid nende arv ja asend aatomis on erinevad. Mistahes keemilise elemendi aatom tervikuna on normaalolekus elektriliselt neutraalne. Sellest järeldub, et aatomituuma positiivne laeng on võrdne elektronide negatiivsete laengute summaga. Välismõjude toimel võivad aatomid kaotada osa elektronidest. Sel juhul osutuvad aatomid positiivselt laetuks ja neid nimetatakse positiivseteks ioonideks. On võimalik, et aatomitega ühineb täiendavalt elektrone. Sellisel juhul osutuvad a
FÜÜSIKA KOKKUVÕTLIK MATERJAL MEHAANILINE LIIKUMINE · Ühtlase sirgjoonelise liikumisega on tegemist siis, kui keha liigub sirgjooneliselt läbides võrdsetes ajavahemikes võrdsed teepikkused. · Ühtlase muutuva liikumisega on tegemist siis kui keha kiirus kasvab või kahaneb igas ajaühikus võrdse suuruse võrra. · Hetkkiirus on keha kiirus väga lühikese ajavahemiku jooksul. Iseloomustab piisavalt täpselt keha kiirust. · Teepikkuseks nimetatakse trajektoori pikkust, mille keha läbib mingi ajavahemiku jooksul. s = vt (ühtlasel liikumisel) s = vRt (muutuval liikumisel) s = vot + at2/2 · keha mitteühtlasel liikumisel muutub tema kiirus aja jooksul. Kiiruse muutumist iseloomustab kiirenduse mõiste. at = v-vo , milles vo -algkiirus (m/s) v -lõppkiirus (m/s) t -kiiruse muutumise aeg (s) a -kiirendus
annaabi.ee 
