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
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
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.
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
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.
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,
- 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? Footoni energia on vees sama mis õhus. Sest kvandi energia ei sõltu sellest, kus ta elektron liigub. 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?
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
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.
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
Ideaalne must keha neelab kogu saabuva valguse ega peegelda seda. Toatemperatuuril oleks selline objekt ideaalselt must siit ka mõiste must keha. Kuid kõrgemal temperatuuril hakkab ka must keha eraldama soojuskiirgust. Püüdes ületada klassikalise teooria raskusi kuuma tahke keha kiirgusspektri seletamisel, püstitas saksa füüsik Max Planck aastal 1900 hüpoteesi, mis pani aluse revolutsioonile teoreetilises füüsikas. Vagus ei kiirgu aatomeist lainena, vaid energiaportsjonite, kvantide kaupa. Valguse kvanti hakati nimetama footoniks. Ehk siis minimaalset energiahulka, mida süsteem võib neelata või kiirata nimetatakse energiakvandiks. Energiakvant on võrdne võnkesagedusega f. Valgusosakese footoni energia E. Võrdetegurit h nimetatakse Plancki konstandiks. h = 6,625 10-34 J s E=h f See hüpotees lahendas kehade soojuskiirguse teoreetilise kirjeldamise. Plancki saadud
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 jõuti. Fotoelektronide max. Kineetiline energia kasvab võrdeliselt valguse sagedusega ja ei sõltu valguse intensiivsusest. 5. Mis on küllastusvool? Milline tingimus on selle korral täidetud? 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
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
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
tihedad hõõguvad gaasid. Joonspekter on ainet iseloomustav kiirgus või neeldumisjoonte kogum. Seda annavad gaasilised ained madalal rõhul. 9.Mis on neeldumisspekter? Neeldumisspekter on kiirgusspekter nö negatiiv ja näitab milliste lainepikkustega valguslaineid aine neelab. 10.Mis on spektriaal analüüs? Spektraal analüüsiks nimetatakse aine keemilise koostise kindlaks tegemist, kiirgus- või neeldumisspektri järgi. 11.Mis on fotoefekt? Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. 12.Plancki hüpotees? +valem Planck väitis, et valgus ei kiirgu aatomist lainetena, vaid energiaportsjonite kaupa ehk kvantide kaupa. E=h*f 13.Mis on fotoefekti punapiir? Fotoefekti punapiir on lainepikkus, millest pikemad lained ei ole suutelised ainest elektrone väljalööma. 14.Einsteini fotoefekti käsitlus? +valem mv 2
Plaatkondensaatori 0 S S katete ühispindala, d katete vahekaugus, elektrimahtuvus C= katetevahelise aine dielektriline läbitavus, 0 elektriline konstant d II. Alalisvool Elektrivool on vabade laetud osakeste suunatud liikumine. Voolutugevus q I voolutugevus (1A), I = t q juhi ristlõiget läbinud laeng, t kulunud aeg Elektritakistus l R= R = R0 (1 + t ) aine eritakistus, l juhi pikkus, S juhi ristlõike pindala S R0 takistus 0°C juures, takistuse temperatuuri tegur
Plaatkondensaatori 0 S S katete ühispindala, d katete vahekaugus, elektrimahtuvus C= katetevahelise aine dielektriline läbitavus, 0 elektriline konstant d II. Alalisvool Elektrivool on vabade laetud osakeste suunatud liikumine. Voolutugevus q I voolutugevus (1A), I = t q juhi ristlõiget läbinud laeng, t kulunud aeg Elektritakistus l R= R = R0 (1 + t ) aine eritakistus, l juhi pikkus, S juhi ristlõike pindala S R0 takistus 0°C juures, takistuse temperatuuri tegur
subatoomilised osakesed ❏ Kvantfüüsikas kirjeldatakse kõike lainetena (wavefunction), abstraktne matemaatiline kirjeldus ❏ Wavefunction: amplituud ruudus = tõenäosusjaotus ❏ Kvantmehaanikas ei teata midagi konkreetselt, detailselt, võime ainult 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
Koosneb kahest juhtidest plaadist, mille vahel paikneb dielektrikukiht. Plaatkondensaatori mahtuvus on võrdeline kummagi plaadi pindalaga S, plaatidevahelise aine läbitavusega ja pöördvõrdeline plaatide vahekaugusega d. Valem: C=( S)/d Kondensaatorite rööpühendusel kogumahtuvuse saamiseks liidetakse üksikute kondensaatorite mahtuvused. Jadaühendusel liidetakse kogumahtuvuse pöördväärtuse leidmiseks üksikute mahtuvuste pöördväärtused. Alalisvool Ohmi seadus väidab, et voolutugevus juhis on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega ja pöördvõrdeline takistusega juhis . Voolutugevus näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget. Tähis I, ühik A. Valem: I=U/R ; I=q/t Takistus näitab, kui suure pinge rakendamisel juhi otstele tekib selles juhis ühikulise tugevusega vool. Tähis R, ühik 1=1 V/A. 1 oom on sellise juhi takistus, mille otstele rakendatud pinge 1V tekitab juhis voolu tugevusega 1A.
-takistuse temperatuuritegur Mida suurem juhi mõõt ja mida kõrgem temp. seda suurem on ka takistus. 68. Ohmi seadused. Takistuste jada- ja rööpühendus Jadaühendus I=I1+I2+I3 U=U1+U2+U3 R=R1+R2+R3 N=N1+N2+N3 Rööpühendus: I=I1+I2+I3 U=U1+U2+U3 1/ R=1/R1+1/R2+1/R N=N1+N2+N3 Voolutugevus juhis on võrdeline pingega juhi otstel ja pöördvõrdeline juhi takistusega. I=U/R. . Ohmi seadus vooluringi osa kohta voolutugevus vooluringi osal on võrdeline pingega selle otstel. I = E / (R+r) E-vooluallika elektromotoorjõud R-välistakistus r-sisetakistus. 69. Alalisvoolu töö ja võimsus. Joule-Lenzi seadus A=qt=IUt=I2Rt N=A/t=IU=I2R Elektrivoolu toimel juhis eralduv soojushulk Q on võrdeline voolutugevuse I ruuduga, juhi takistusega R ja voolu kestusega t. Q= I2Rt 70. Magnetvälja põhiomadised. Magnetinduktsioon. B-vektor Iga liikuv elektrilaeng tekitab enda ümber magnetvälja
Voolusuund on kokkuleppeliselt sinna suunas kuhu liiguvad positiivsed osakesed. 8. Ainte liigid juhtivuse järgi? Juhid on ained, mis juhivad hästi elektrit, sest neis on väga palju vabu laengu kandjaid. Mittejuhid e dielektrik e isolator ei juhi praktiliselt elektrit, sest temas on väga vähe vabu laengukandjaid. NT: kumm, destileeritudvesi. Pooljuhid. Neis on tavatingimustel vähe vabulaengu kandjaid, kuid need on suhteliselt vabaks muudetavad. 9. Mida näitab voolutugevus (VÜT)? Elektrivoolutugevus näitab kui suur laeng läbib juhi ristlõiget ajaühikus. 10. Kuloni seadus (V.T). Coulombi seaduse järgi mõjub elektrilaenguga liikumatute kehade (või osakeste) vahel jõud, mis on võrdeline elektrilaengute absoluutväärtustega ning pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. 11. Millega tegeleb elektrostaatika? Elektrostaatika põhiülesanne on elektrivälja kuju leidmine laengute, juhtide, dielektrikute ja muude laetud kehade etteantud
suhtega. Elektritakistuseks nimetatakse juhi omadust avaldada elektrilaengute liikumisele takistavat mõju. Elektrivoolu töö on töö, mida elektriväli teeb laetud osakeste ümberpaigutamisel juhis. Elektrivoolu võimsus võrdub voolu töö ja selle töö sooritamiseks kulunud ajavahemiku suhtega. Joule-Lenzi seadus elektrivoolu toimel juhis eraldunud soojushulk võrdub voolutugevuse ruudu, juhi takistuse ja aja korrutisega. Ohmi seadus vooluringi osa kohta Voolutugevus vooluringi osas on võrdeline pingega selle otstel ja pöördvõrdeline juhi takistusega. Aine eritakistus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab elektrijuhi võimet voolu läbi lasta ning on võrdne juhi takistusega juhul, kui juhi pikkus ja ristlõikepindala on ühikulised. Takistite jadaühenduse korral ei esine vooluringis hargnemisi. Kõik juhid ühendatakse üksteisega järjestikku. Takistite rööpühenduse korral hargneb vool mitmeks osaks. Kõigile elektriseadmetele on
Vooluallika sees hoiavad pinget ehk ,,tasemete vahet" mitteelektrilised nn kõrvaljõud, mis teevad seal vajalikku tööd. Vooluallika sisetakistus r iseloomustab jõude, mis takistavad vooluallika sees laengukandjate suunatud liikumist. Nende jõudude ületamiseks kõrvaljõud tekivadki. Elektromotoorjõud näitab, kui suur on kõrvaljõudude töö ühiklangu ümberpaigutamisel vooluringis. Akogu E = q Ohmi seadus vooluringi kohta voolutugevus vooluringis võrdub elektromootorjõu ja kogutakistuse suhtega. E I= (NB! Valemis on E, tegelikult peab olema E) R+r Voltmeeter on mõõteriist pinge mõõtmiseks, ühendatakse vooluallikaga rööbiti. Ampermeeter on mõõteriist voolutugevuse mõõtmiseks, ühendatakse tarbijaga jadamisi. Voolutugevus I A Pinge U V Takistus R Vooluallika sisetakistus r
Jadaühenduse korra kondensaatori patarei mahtuvuse pöörtväärtus võrdub ükikute kondensaatorite pöörtväärtuste summaga. Rööpühenduseks nimetatakse sellist ühendust, kus kondensaatorite kõik positiivse laenguga elektroodid ühendatakse omavahel ja negatiivse laenguga elektroodid omavahel. Patarei mahtuvuse koguväärtus vôrdub üksikute kondensaatorite mahtuvuste summaga. 3.2. Elektrivool. 3.2.1. Voolutugevus. Vooluring. Analoogselt vee - või õhuvooluga nimetatakse elektrivooluks kõige üldisemas mõttes elektrilaengute liikumist. Harilikult mõeldakse elektrivoolu all pidevat elektrilaengute liikumist juhtmes pinge mõjul. A +q B Kui laeng q liigub juhtmes aja t jooksul jooksul punktist A punkti B, siis nimetatakse seda elektrivooluks. Elektrivooluks nimetatakse laetud osakeste korrapärast (suunatud) liikumist
FÜÜSIKA EKSAM LÕPUEKSAM GÜMNAASIUMIS MÕÕTÜHIKUD Pikkus - meeter - m Mass - kilogramm - kg Aeg - sekund - s Voolutugevus - amper - A Temperatuur - kelvin - K Ainehulk - mool - mol Valgustugevus - kandela - cd SUURENDAVAD EESLIITED ___ VÄHENDAVAD EESLIITED _ Tähis Nimetus Suurusjärk Tähis Nimetus Suurusjärk T tera- 1012 d detsi- 10 1 G giga- 109 c senti- 10 2
mõõdetuna voltides (V). Elektrimahtuvus Mahtuvus ehk elektrimahtuvus on elektrotehnikas ja elektroonikas kasutatav füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha võimet säilitada elektrilaengut. Tähis: C (ingl capacitance). Ühik: 1 F (farad). Arvutamise valem: C = q/U. Mahtuvus on võrdne laengu ja pinge jagatisega. *Plaatkondensaator F Lorentzi jõud, B magnetinduktsioon, I voolutugevus, nurk vooluga juhtme ja magnetinduktsiooni vektori vahel, l juhtmelõigu pikkus, v laengu liikumise kiirus Elektrodünaamika Elektromagnetiline induktsiooni nähtus Voolu, mis tekkis ringjuhtmes nim. indutseeritud vooluks ja nähtust, kui ringjuhtmes tekib ringjuhet läbiva magnetvälja muutuse tõttu vool, nimetatakse elektromagnetiliseks induktsiooniks. Magnetvoog Magnetvoog on füüsikaline suurus, mis näitab magnetvälja suutlikkust läbida vaadeldavat pinda. Tähis
Sulamissoojus näitab, kui suur soojushulk kulub 1kg aine sulatamiseks sulamistemperatuuril. Tahkumiseks nim aine üleminekut vedelast tahkesse. Aurumiseks nim vedeliku vabalt pinnalt toimuvat molekulide lendumist. Soojusmahtuvuseks C nim soojushulka, mis kulub antud keha temp muutmiseks 1°C võrra. 8 Elektrostaatika 1 q on elektrilaeng, mis läbib juhi ristlõiget 1 s joksul, kui voolutugevus juhis on 1A. 1 V on selline pinge, mille korral 1-kulonilise laengu ümberpaigutamisel elektriväljas ühest punktist teise tehakse 1J tööd. Coulomb'i seadus: kaks seisvat punktlaengut mõjutavad teineteist vaakumis jõuga, mis on võrdeline nende laengute absoluutväärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Ekvipotentsiaalpinnaks nim pinda, mille kõikides punktides on el välja punkti potentsiaal ühesugune.
Aine ja välja olulisemad erinevused on järgmised: 1) Ühes ja samas ruumipunktis ei saa olla korraga mitu osakest, sest nad ei mahu sinna. Küll võib ühes ruumipunktis olla samaaegselt mitmeid välju. Sel juhul liituvad mõjujõud vektoriaalselt. Niisugust liitumist kirjeldab väljade superpositsiooniprintsiip. 2) Osakestel on kindlad mõõtmed, väljadel ei ole. Väli ulatub välja allikast kaugusele, mis on määratud vastava vastastikmõju vahendavate kvantide elueaga. See kaugus ulatub lõpmatusest kuni 10-17 m. 3.1. Gravitatsiooniline vastastikmõju Gravitatsioonijõud mõjuvad mistahes kahe keha vahel. Seda jõudu vahendab gravitatsiooniväli, mille kvantideks on gravitonid. Paraku on need veel eksperimentaalselt avastamata (on senini teoreetilised osakesed). Kehade vahel mõjuva jõu suurus on määratud gravitatsiooniseadusega: kaks punktmassi1 tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja
Hõredates gaasides kiirgavad nõrgalt seotud aatomid ja joonspektrid on seega üksikute aatomite spektrid. Kindlale lainepikkusele vastab ka kindel kiirguse sagedus. c f = (1) Joonspekter tähendab seda, et aatomid kiirgavad kindla energiaga footoneid. Footoni energiat saab arvutada eeskirjast E = hf (2) H=6,62*10-34 Js Plancki konstant ja f kvandi sagedus Spektrijooned ja energiatasemed1 Kui aatom kiirgab kindla energiaga footoni, siis vastavalt energia jäävuse seadusele peab ta kaotama samasuure energiahulga. Mõningane sarnasus on trepist allaveereva keha potentsiaalse energia vähenemisel. Seega on aatomis ka elektronid kindlatel energeetiliste tasemetel. Vastavate energiatasemete muster on iseloomulik igale aatomitüübile keemilisele elemendile. Elektroni üleminekul kõrgemalt energiatasemelt madalamale
______ A +______+ |_____ Ohmi seadus vooluringi osa kohta : Voolutugevus vooluringi mingis lôigus on vôrdeline pingega selle lôigu otstel ja pöördvôrdeline selle lôigu takistusega. I=U/R 7 Ohmi seadus üldkujul : I = / ( R + r ) - vooluallika elektromotoorjôud (emj.) (V) R - (juhtmete) välistakistus (). Takistus on 1 oom, kui pingel 1V läbib seda voolutugevus 1A. r - vooluallika sisetakistus () Emj. on füüsikaline suurus, mis näitab, kui suurt tööd teevad mitteelektrilised jôud positiivse ühiklaengu ümberpaigutamisel kogu vooluringis. = Ak/ q ( 1V = 1J/1C) Juhtme takistus sôltub tema materjalist, pikkusest ja ristlôike pindalast. Igal juhtmel on oma eritakistus. Mida suurem see on, mida pikem ja peenem on juhe, seda suurem on tema takistus. R = . l / S ()
detsi- (d) 10-1 tera- (T) 1012 Oskused Ühikute teisendamine, näiteks 0,1 mg = 0,1 10 -3 g = 0,1 10 -6 kg =10 -7 kg või kg m kg m 2 1J = 1N m = 1 2 m = 1 s s2 A= F s = mas Tuletatud ühikute defineerimine. Valemi põhjal, näiteks jõud 1 N (F=m·a): 1 N on jõud, mis massile m U 1 kg annab kiirenduse 1 2 või 1 A I = on voolutugevus, mille tekitab pinge 1 V 1-oomises s R [1] takistis. Ühiku eesliite ja vastava kümneastme vastastikune väljendamine, näiteks kilovatt (kW) on 103 W või 0,03 N = 3·10-2 N = 3 cN. 1. kursus MEHAANIKA Mehaaniline liikumine Ühtlane sirgliikumine (s = v·t) keha läbib mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed teeosad mööda sirgjoont. Ühtlaselt muutuv liikumine keha kiirus muutub (suureneb või väheneb) mistahes võrdsetes
detsi- (d) 10-1 tera- (T) 1012 Oskused Ühikute teisendamine, näiteks 0,1 mg = 0,1 10 -3 g = 0,1 10 -6 kg =10 -7 kg või kg m kg m 2 1J = 1N m = 1 2 m = 1 s s2 A= F s = mas Tuletatud ühikute defineerimine. Valemi põhjal, näiteks jõud 1 N (F=m·a): 1 N on jõud, mis massile m U 1 kg annab kiirenduse 1 2 või 1 A I = on voolutugevus, mille tekitab pinge 1 V 1-oomises s R [1] takistis. Ühiku eesliite ja vastava kümneastme vastastikune väljendamine, näiteks kilovatt (kW) on 103 W või 0,03 N = 3·10-2 N = 3 cN. 1. kursus MEHAANIKA Mehaaniline liikumine Ühtlane sirgliikumine (s = v·t) keha läbib mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed teeosad mööda sirgjoont. Ühtlaselt muutuv liikumine keha kiirus muutub (suureneb või väheneb) mistahes võrdsetes
(loodusnähtus) on olemas ka ilma inimeseta. Füüsikaline suurus on inimlik vahend objekti kirjeldamiseks. Suuruse mõõtmine on tema väärtuse võrdlemine mõõtühikuga. Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem SI kasutab 7 füüsikalist suurust põhisuurustena. Nende suuruste mõõtühikud on põhiühikud. Kõik teised suurused ja ühikud on määratud vastavalt põhisuuruste ning põhiühikute kaudu. Põhisuurused on: pikkus, aeg, mass, aine hulk, temperatuur, voolutugevus ja val- gustugevus. Nende ühikud on vastavalt: meeter, sekund, kilogramm, mool, kelvin, amper ja kandela. Skalaarne suurus on esitatav vaid ühe mõõtarvuga, millele lisandub mõõtühik. Skalaarsed suurused on ilma suunata (näit. aeg, pikkus, rõhk, ruumala, energia, temperatuur). Vektoriaalne suurus on kolmemõõtmelises ruumis esitatav kolme arvuga (+ mõõtühik). Need on vektori koordinaadid. Vektoriaalsetel suurustel on suund olemas (näit. kiirus, kiirendus, jõud).
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
