Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Kvantoptika". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
fotoefekt, footoniteseda suurem on valguse rõhk. 11. Neid keemilisi reaktsioone, mis toimuvad ainult valguskvantide osavõtul nimetatakse fotokeemilisteks. Fotokeemilisteks reaktsioonideks on näiteks fotosüntees ja osooni tekkimine. 12. (Dualistlik käsitlus) Valguse laine-ja kvantteooriad ei ole vastandlikud, nad täiendavad teineteist. See tähendab, et valgus võib käituda nii osakeste (footonite) voona kui elektromagnet lainetena. Osakestest koosnevad kvantolemust tõestavad fotoefekt ja valguse rõhk. Lainelist omadust aga difraktsioon ja murdumine.
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? Footon ei saa eksisteerida paigalolekus. Omandab tekkimise hetkel kiiruse ja neeldumisel annab ära oma energia sellele kehale, kus ta neeldub ja lakkab olemast. 4. Mis on fotoefekt? Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. 5. Fotoefekti põhivõrrand koos seletustega! hf=A + (mv)2/2 hf footoni energia (J) (mv)2/2 metalli pinnast välja löödud elektroni kineetiline energia(fotoelektron) m elektroni mass (9.1 * 10-31 kg) v2 fotoelektroni kiirus (m/s) Valguskvant saab neelduda ainult tervikuna Kui elektron neelab footoni, siis tema energia suureneb hf võrra.
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. 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 ele
Joonspekter koosneb erivärvilistest joontest tumedal taustal. Neid jooni nimetatakse kiirgusjoonteks. 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 ka pidevspekter. Neeldumisspekter näitab, milliste lainepikkustega valguslaineeid aine neelab. Neeldumisspekter võib olla nii joon- kui ka pidevspekter. Spektraalanalüüs- nimetatakse aine keemilise koostise kindlaks tegemist selle kiirgus- või neeldumisspektri järgi. Ainete koostise teadmine on oluline nii farmaatsias, astroloogias, mineraloogias, loodushoius, metallurgias, masinaehituses, kriminalistikas, keemias kui ka bioloogias. KVANTOPTIKA 13. Valgus kui footonite voog. Valgust võib kirjeldada kui valguskvantide, footonite voogu. 14. Fototefekt. Päikesepatarei. Fotoefekt-elektronide väljalöömine ainest valguse toimel. Päikesepatarei- koosneb päikeseelementidest ehk fotogalvaanilistest elementidest. Päikesepaneele kasutatakse komponentidena suuremates päikesepatarei maatriksites, mille abil toodetake päikeseenergiat nii kodus kasutamiseks kui ka võrku müümiseks. 15. Footon, Fotokeemiline reaktsioon. Fotograafia.
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. Fotoefekti seaduspärasusi uuris põhjalikumalt vene füüsik Aleksander Stoletov
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
tulemusega. Samas faasis olevad lained tugevdavad üksteist, vastasfaasis olevad lained nõrgendavad või kustutavad üksteist liitumisel. Näeme maailma värvilisena, kuna esemetelt peegeldunud (ka kiirgunud) valgus tekitab meie silmis valgusaistingu. Erineva lainepikkusega valguslained põhjustavad erinevaid valguaistinguid. Footon kvantoptikas energia portsjon. Valguskvant, mille kaupa kiirgub valgus aatomist. Valgus on footonite voog. Footoni energia. E= hf Footonil pole seisumassi, st ta ei saa eksisteerida paigalolekus. E=mc² (footoni massi leidmiseks) Footoni impulss p=mc Murdumisseadus täieliku peegeldumise kohta sin/ sin90º = n2/n1 Kui esimeseks keskkonnaks on vaakum või õhk, siis sin = 1/ n1 Lainefront on pind või joon, mis eraldab keskkonda, kuhu laine pole veel levinud, sellest keskkonna osast, mille laine on läbinud. Lainefrondi kõik punktid võnguvad samas faasis, sest
14. Kuidas mõjutav fotovoolu tugevust valguse intensiivsus? Miks? - Valguse intensiivsus on seda suurem, mida rohkem on valguvihus footoneid ja mida rohkem langeb neid ühes sekundis pinnaühikule. Intensiivsus määrab ära ainest eraldinud elektronide arvu ja seega ka voolutugevuse. 15. Milline on energiajaotus fotoefekti korral? Fotoefekti võrrand. - Väljumistöö, kineetilise energia andmiseks ehk (h x f) - hf= A + mv2 / 2 16. Kas alati tekib fotoefekt kui valgustada metalli pinda? Millest see sõltub? - Ei teki, sõltub sellest millise valgusega on tegu. - Ultravalgus ja violetne tekitavad hästi enamasti, punane aga peaaegu üldse mitte. - See sõltub punapiirist, pikemad lained ei ole suutelised ainest elektrone vabastama. 17. Mis on punapiir? - Sagesuse seisukohast: Mida väiksem on valguse sagedus seda halvemini vabanevad elektronid. - Lainepikkuse seisukohast: Mida pikemad lained seda halvemini vabanevad elektronid. - Fp= A/h 18
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.
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. Einstein väitis, et valguskvant saab neelduda ainult tervikuna ehk kui elektron neelab footoni, siis elektroni en
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
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
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
paljude lainetega. Viimane, kuid samuti tähtis nähtus on valguse polarisatsioon, mis on lainete võnkesuunda kirjeldav omadus. Lained, millel on eelistatud võnkumissuund, on polariseeritud lained. Polarisatsioon esineb ainult ristlainetel (lainetel, mille levimis- ja võnkumissuunad on erinevad). Polariseeritavad on näiteks elektromagnetlained, kuid mitte helilained, kuna need on pikilained. Füüsikaharu, mis käsitleb valgust kui footonite voogu, nimetatakse kvantoptikaks. See füüsika haru hakkas tekkima, kui saksa füüsik H. Herz 1887.a. uuris raadiolainete tekitamist elektrisädeme abil. Ta pani tähele et elektrisäde tekkis paremini kui elektroode valgustati. Asja edasisel uurimisel tehti kindlaks, et valgus vabastab metallist elektrone. Footonitel on kindel energia E=hf, mis on määratud talle vastava laine sagedusega. Footonite energia on imeväike, kuid sellest piisab, et tekitada meie silmas valgusaisting
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
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. Mis on fotoefekt ja sõnasta tema kaks seaduspärasust? Fotoefekt on nähtus, kus valguse toimel lüüakse ainest välja elektrone. Seaduspärasused: 1) väljalöödud elektronide arv sõltub valguslaine intensiivsusest. 2)väljalöödud elektronide kiirus sõltub valguse sagedusest. 4. Milline on fotoefekti teooria, põhivalem, tähised valemis? Ainele langeva footoni energia mõjul tuuakse elektron pinnale ja antakse talle kineetiline energia.
Difraktsiooni on nähtus, kus lained painduvad tõkete taha. Difraktsioon on jälgitav kui tõkke ava mõõtmed on kuni 10 valguse laine pikkust. Interferents on valguslainete liitumine mille tulemusena lained üksteist tugevdavad või nõrgendavad. Lained liitumisel tugevdavad üksteist kui nad on samas faasis ja nõrgendavad üksteist kui nad on vastas võnkefaasis. Hygensi -Frenelli printsiip ütleb, et igat lainepinna punkti võib vaadelda elementaarlaine allikana. Mis on koherentsus ja millest on tingitud koherentsed lained? Koherentsus on füüsikas lainete kooskõlalisus, mis seisneb ühises võnkesageduses ja muutumatus faaside vahes. Selgita interferentsi kiledes (lk 42-43) Selgendavad katte on peegeldamist vähendavad katted. Kasutatakse näiteks kvaliteetse fotoaparaadi objektiivil. Peegeldumis seadus ütleb, et langev ja peegelduv nurk on alati võrdsed. Murdumisseadus ütleb, et langemis nurgaga ja murdumisnurgaga siinuste suhe on kahe keskkonna jaoks jääv suurus, mida n
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)
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)
Millega tegeleb kvantfüüsika/optika? Valgusnähtuste seletamisega, mida laineteooria ei seleta.FOTOEFEKT elektronide ,,väljalöömine" ainest valguse toimel.Millal tekib fotoefekt? Valgus vabastab metallist elektrone. Footoni energia võrdub Plancki konstandi (h=6,6x Jxs) ja sageduse (f) korrutisega. E=hfFotoelektronide kiirus sõltub rakendatud pingest. FOOTON valguse kvant PUNAPIIR fotoefekti ei tekita punane valgus. / Suurim lainepikkus mille puhul veel fotoefekt tekib.Fotoefekti valem Plancki konstandi (h=6,6x Jxs) ja sagedus (f) on võrdeline väljumistöö (A) ja massi (m) kiiruse ruudu ( ) poolkorrutisega.
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
ptg 2007 6 Füüsika 11. klassile __________________________________________________________________________ Footoni energia ja sageduse vaheline seos määratud seosega: f footoni sagedus (Hz) h Plancki konstant (h = 6,62 10 -34 Js) 48. Mida nimetatakse fotoefektiks? Fotoefekt on elektroni väljalöömine ainest valguse mõjul. Tulemusena tekib fotovool (elektrivool). Fotoefekti põhjus: valguse toime ainele, footonite poolt antav energia elektronidele (elektronid neelavad footoneid). 49. Mida nimetatakse väljumistööks? Väljumistöö on footonite poolt tehtav töö elektronide väljalöömisel aine pinnast (tähistatakse tähega A) 50. Mis on fotoefekti punapiir? Fotoefekti punapiir on piirsagedus või lainepikkus, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga. Sellest väiksema sageduse korral fotoefekti ei toimu. 51. Mida näitab antud valem?
Footon on kindlat energiat omav valgusosake. Nimetatakse ka valguskvandiks. 47. Mida näitab antud valem? E = hf Footoni energia ja sageduse vaheline seos määratud seosega: f footoni sagedus (Hz) h Plancki konstant (h = 6,62 10 -34 Js) 48. Mida nimetatakse fotoefektiks? Fotoefekt on elektroni väljalöömine ainest valguse mõjul. Tulemusena tekib fotovool (elektrivool). Fotoefekti põhjus: valguse toime ainele, footonite poolt antav energia elektronidele (elektronid neelavad footoneid). 49. Mida nimetatakse väljumistööks? Väljumistöö on footonite poolt tehtav töö elektronide väljalöömisel aine pinnast (tähistatakse tähega A) 50. Mis on fotoefekti punapiir? Fotoefekti punapiir on piirsagedus või lainepikkus, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga. Sellest väiksema sageduse korral fotoefekti ei toimu.
Footon on kindlat energiat omav valgusosake. Nimetatakse ka valguskvandiks. 47. Mida näitab antud valem? E = hf Footoni energia ja sageduse vaheline seos määratud seosega: f footoni sagedus (Hz) h Plancki konstant (h = 6,62 10 -34 Js) 48. Mida nimetatakse fotoefektiks? Fotoefekt on elektroni väljalöömine ainest valguse mõjul. Tulemusena tekib fotovool (elektrivool). Fotoefekti põhjus: valguse toime ainele, footonite poolt antav energia elektronidele (elektronid neelavad footoneid). 49. Mida nimetatakse väljumistööks? Väljumistöö on footonite poolt tehtav töö elektronide väljalöömisel aine pinnast (tähistatakse tähega A) 50. Mis on fotoefekti punapiir? Fotoefekti punapiir on piirsagedus või lainepikkus, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga. Sellest väiksema sageduse korral fotoefekti ei toimu.
valguse korpuskulaarse olemuse (osakeselisuse) alusel. Fotoefekt elektronide väljalöömine metallist valguse toimel. Fotokeemilised reaktsioonid keemilised reaktsioonid, millede kulgemise kutsub esile valguse toime reageerivatele ainetele. Valguse rõhk valguse mehaaniline mõju pinnale, millele ta langeb. Comptoni efekt valguse levimissuuna ja lainepikkuse muutumine põrkumisel elektronidega või teiste elementaarosakestega. Fotoefekt Nähtust saab jälgida valgustatava katoodiga vaakumdioodi (fotodioodi) ühendamisel alalisvooluahelasse ahelas kulgeva voolu kaudu. Fotodiood: anood valgus katood Vooluahel: valgus If G (I,) U + - Heiti Aarna 2008
Nähtav valgus UV-kiirgus (Päike) Röntgen kiirgus Gamma kiirgus Kõik need lained kujutavad endast el. Mag. Võnkumisi, st neis võngub elektrivälja tugevus E ja magneetiline induktsioon B. Kõik nad levivad valguse kiirusega, kuid omadused on väga erinevad. NT: Raadiolained levivad kõikjale v.a. metalli, valgust tunnetame silmaga, infrapunast kiirgust kehapinnaga, ülejäänusid aga mitte. 8. Mis on fotoefekt? – jagunemine, iseloomustus, näited Fotoefektiks nim. ainest elektronide väljalöömist valguse poolt. Seda nähtust saab seletada siis, kui vaadata valgust kui osakeste voogu. Seadused: Valguse poolt väljalöödud elektronide arv on võrdeline valguse intensiivsusega Fotoelektronide väljalennus kineetiline energia sõltub valgusallika sagedusest, mitte valusallika intensiivsusest (UV-kiirgusega parem fotoefekt) Jagunemine:
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).
1. Mis on fotoeffekt? Fotoeffektiks nim. Elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. 2. Stoletovi katseseade. Kujutab endast klaasballooni, millest on õhk välja pumbatud. Balloonis on 2 elektroni ( anood, katood). Katoodile langeb valgus läbi kvarts aknakese. Elektronid liiguvad anoodi poole ja tekitavad vooluringis voolu, mille tugevust mõõdetakse milliapermeetriga. Pinget anoodi ja katoodi vahel saab mõõta. Osa valguse poolt väljalöödud elektrone jõuavad anoodile ka siis, kui pinge on null. 3. Fotoeffekti I seadus. Selgita, kuidas selleni jõuti. Valguse poolt ühest sekundis väljalöödud elektronide arv on võrdeline valguse intensiivsusega e. Heledusega. Stoletov muutis katoodile langeva valguse värvust, koos sellega sagedust. Sellest tingituna muutus tõkke pinge suurus. Mida suurem sagedus, seda suurem tõkkepinge. 4. Fotoeffekti II seadus. Selgita, kuidas selleni
Elektromagnetiline laine,lainepikkusega 380nm(violetne,suurim sagedus) < < 760nm(punane,väikseim sagedus). Nähtused:difraktsioon,interferents,dispersioon,murdumine. c = 3 * 108 m/s. c = * f. lainepikkus,f sagedus. Valgus on osakeste voog. Valgusosakesi nim. kahe erineva nimega kvant,footon. Iseloomustab:energia,mass,1aineosake. Kõik valgusallikad kiirgavad valgust kvantide kaupa. Kvanti käsitletakse,kui ühte energia portsionit. Fotoefekt:kiirguse langedes metallipinnale võib sealt välja lüüa elektrone. Tekkimise tingimus: ühe footoni energia peab võrduma elektronide väljumistööga. E = A. E=ühe footoni energia, A=elektronide väljumistöö. Fotoefekti seaduspärasused:Valguse poolt metalli pinnast ühes sekundis eraldunud eletronide arv on võrdeline valguslaine intensiivsusega(mida suurem on kiirus,seda rohkem eraldub elektrone). Fotoelektronide maksimaalne kineetiline
*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
Kui kiirguse sagedus on lävisagedusest väiksem, siis elektronide emissiooni ei toimu, sest nad ei saa elektromagnetkiirguselt energiat, mis on vajalik vabanemiseks seosest aatomituumadega. Fotoefekti käigus minema löödavaid elektrone nimetatakse fotoelektronideks. Footoni energia on sõltuv talle vastava laine sagedusest. Seega, mida suurem on pealelangeva valguse sagedus, seda tõenäolisemalt vabaneb metalli pinnalt elektrone. Matemaatiliselt väljendub fotoefekt järgmises võrrandis: , kus A on väljumistöö ehk energia, mis on vaja anda elektronile, et teda metalli pinnalt vabastada; on väljunud elektroni kineetiline energia (m on elektroni mass ja v on elektroni kiirus) ningh on footoni ehk valguskvandi energia ( on footonile vastava laine sagedus ning h on Plancki konstant). Kui footoni energia on
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 
