Spektrijooned ja energiatasemed Elektrivoolu juhtimisel gaasi, hakkab see kiirgama valgust, mille spekter on joonspekter. See tähendab, et kiiratud valgus koosneb kindlatest lainepikkustest. Hõredates gaasides kiirgavad nõrgalt seotud aatomid ja joonspektrid on seega üksikute aatomite spektrid. Kindlale lainepikkusele vastab ka kindel kiirguse sagedus. f=c/ Joonspekter tähendab seda, et aatomid kiirgavad kindla energiaga footoneid. Footoni energiat saab arvutada eeskirjast E=hf H=6.62*10astmel -34 Js- Plancki konstant ja f- kvandi sagedus. Footon on elektromagnetkiirguse väikseim osake ehk kvant.
saamiseks; ehitus: sisenemispilu, kollimaatori lääts,prisma, koondav lääts, fotoplaat. 4.Spektromeeter aparaat, millega registreeritakse spekter, spektroskoop aparaat, millega vaadatakse spektrit 5.Valgusenergia mõõtmiseks oleks ideaalne variant absoluutselt must keha, kuid paraku seda reaalsuses ei esine. Rohkem kasutatakse teistsuguseid vastuvõtjaid nagu fotoelement, fotoelektronkordisti, fototakisti, fotodiood jt. 6.Pidevspekter koosneb kõikidest lainepikkustest, mida annavad kõrge temperatuurini kuumutatud tahked kehad ja vedelikud ning tihedad hõõguvad gaasid (päikese või hõõglambi valgusel); joonspekter koosneb erivärvilistest joontest tumedal taustal, mis on ainet iseloomustav kiirgus- või neeldumisjoonte kogum, mida annavad kõik gaasilised ained madalal rõhul (Hg aurudega täidetud kvartslamp); kiirgusspekter näitab milliste lainepikkustega valguslaineid aine kiirgab, mis võib olla nii joon- kui pidevspekter. 7
Aatomifüüsika 1.Rutherfordi aatomi mudeli vastuolud 1) Kui elektron liigub ümber tema orbiidil, siis ta liigub kiirendusega(kesktõmbekiirendus) Kiirgab mingit kiirgust (elektronmagnetlained) st, elektroni energia peaks vähenema. Orbiidi raadius peaks vähenema. 2)Kõik aatomid kiirgavad joonspektreid ja erinevate keemiliste elektronide aatomid kiirgavad erinevaid spektreid. Joonspekter- koosneb üksikutest lainepikkustest. 2.Bohri postulaadid 1)Aatom võib püsivalt eksisteerida kindlate energiatega statsionaalses olekus 2)Statsionaalses olekus aatom ei kiirga ega neela valgust. 3.Vesiniku aatomi energia taseme põhioleku energia ja kuidas arvutada ülejäänud. Vesiniku aatomi kiirgus ja neeldumisjooned moodustavad seeriaid 4.Balmeri seeria (joonte värvid, vastavad energiamuutused, kiirgus neeldumine spektris. Neli erinevat värvi joont. Punane, roheline, sinine, violetne 5
6. 7. Kokkuvõte ja järeldused Dispersiooniks nimetatakse laine levimiskiiruse sõltuvust sagedusest. Selle korral signaali erinevad sageduskomponendid levivad erinevate faasikiirustega ning signaali levimiskiirust ei saa samastada enam faasikiirusega. Sellisel juhul signaali levimiskiirust iseloomustatakse nn grupikiirusega, mis langeb kokku energia levimisega ruumis. Katsete tulemustena leitud lainepikkused lainejuhis erinesid tunduvalt arvutuslikult leitud lainepikkustest. Suur erinevus on arvatavasti tingitud sellest, et katsete läbiviimiseks kasutatud mõõtesild on küllaltki vana ning ei ole seetõttu enam töökorras.
PEEGELDADA. KOLMANDAKS VÄRVUSTAJU MÕJUTAJAKS ON ESEME PINNA VÄRVUS. VALGE PIND PAISTAB PUNASES VALGUSES SAMUTI PUNANE, SEST VALGE PIND PEEGELDAB TAGASI KÕIKI VALGUSLAINEID. KOLLANE PIND AGA VÕIB PUNASES VALGUSES PAISTA ORNŽINA, SEST ERINEVAD, KUID LÄHEDASED LAINED VÕIVAD LIITUDES ANDA KA UUSI VÄRVITOONE. VÄRVUSFILTER- LÄBIPAISTEV KEHA, MIS ERALDAB VALGEST VALGUSEST VAID KINDLA LAINEPIKKUSEGA OSA. PIND PAISTAB MUST, KUI SEE NEELAB ENAMUSE KÕIKIDEST VALGUSE LAINEPIKKUSTEST JA VALGE, KUI TA PEEGELDAB KÕIKI VALGUSE LAINEPIKKUSI. VALGE VALGUS ON LIITVALGUS SEE TÄHENDAB, ET TA KOOSNEB VÄRVILISTEST VALGUSTEST. VALGUSE DIFRAKTSIOON- NÄHTUS, KUS VALGUSLAINED PAINDUVAD AVADE VÕI TÕKETE TAHA. SELLE JÄLGIMISEKS TULEB VAADATA VALGUST, MIS TULEB LÄBI KOOSHOITUD SÕRMEDE VAHELE JÄÄVA PRAO. PRAKKU ILMUV TUME JOON ONGI PÕHJUSTATUD VALG. DIFRA. DIFRAKTSIOONI TEKITAMISEKS PEAKSID TÕKKED VÕI AVAD OLEMA VALGUSLAINEGA SAMAS SUURUSJÄRGUS
3 kollane violett- 420-440 nm 429 nm 0.213 4. sinine 5. 4. + HCl 4.4 – 6.3 virsiku sinine 440-470 nm 452 nm 0.158 Na2CO3 + mp < 4.4 punakas- roheline 500-520 nm 525 nm 0.338 6. (üle tiiritud) roosa Kontsentratsioonist ei sõltu spektri kuju, kuid sõltub optilise tiheduse intensiivsus. Spektri kuju sõltub absorbeeritavatest lainepikkustest ja keskkonna pH-st. Joonis 1. Na2CO3 spekter Joonis 2. Na2CO3 + ff spekter Joonis 3. Na2CO3 + ff + HCl spekter Joonis 4. (punkt 3.) + mp spekter Joonis 5. (punkt 4.) + HCl spekter Joonis 6. (punkt 5.) + HCl (üle tiitritud) spekter 3 II osa – kvantitatiivne analüüs 3.1 Töö käik Ained: dest. vesi, 1mM KMnO4, 1mM K2Cr2O7, segu ehk kontroll-lahus. 1. Valmistada lahuseid kalibreerimise jaoks:
Prisma: Faasikiirus läbipaistvas materjalis sõltub valguse sagedusest. Murdumisnäitaja kasvab väiksemate lainepikkuste poole (sinine murdub rohkem kui punane). Difraktsioonivõre: Valguse teele asetatakse perioodiline struktuur, mille ruumiline periood on valguse lainepikkuse suurusjärgus, siis valgus kaldub sirgjooneliselt teelt kõrvale (tekib difraktsioon). Valgus koondub ainult üksikutesse kindlatesse suundadesse, mis omakorda hakkavad sõltuma lainepikkustest. 10.Proovi küvetid Proovi küvett - proovi lahuse anum. ● Võrreldavad, ühesuguse pikkusega ● Ei tohi neelata kiirgust ● Pesemine lämmastikhappe või kuningveega, loputatakse ja kuivatatakse toatemperatuuril. ● Ei tohi jätta sõrmejälgi peale ● Puhastamine metanooliga ja läätsede puhastuse materjalidega. ● Valguse transportimisel raskesti ligipääsetava proovi juurde kasutatakse optilisi kiude. 11.Detektorite eesmärk spektroskoopias
Nägemist stimuleerib valgus. Objektid kas kiirgavad,peegeldavad või neelavad valgust. · Valgust saab iseloomustada: -lainepikkusega (nähtava valguse spekter on 360-760 nm). -intensiivsusega (vrdl amplituud; kiirgusenergia hulk ajas). NB! Värvilist valgust pole olemas! - see mida me värvidena näeme, on erinevate lainepikkuste nähtav kiirgus (peegeldus), st ilma vaatlejata pole ka värvi!(nt kui räägitakse `sinisest valgusest', siis tähendab see, et räägitakse valguse neist lainepikkustest, mis tekitavad `sinise' aistingu,st nähtava spektri lühemad lainepikkused). Elektromagnetiliste lainete nähtav spekter (360-760 nm) : Silm: Silmas on mitmed abistruktuurid, näit. lääts (lens) ja vikerkest e. iiris, mis tagavad sobiva proksimaalse stiimuli, s.t. võrkkestakujutise (retinal image) tekke. Ühe silma nägemisväli umb 150, ja kahel kokku 200 kraadi,kõrgus 135 kraadi. (NB! Proksimaalne stiimul e.reetinakujutis on ümberpööratud!) · Kui valgus on jõudnud võrkkestale e
4. Planetaarmudel ei seleta aatomite püsivust 5. Aatomite püsivuse selgitamiseks tuleb leida teistsugused füüsikaseadused, mis erinevad oluliselt makrofüüsika seadustest. 22.11.12 12 Spektrijooned ja energiatasemed. 1. Elektrivoolu juhtimisel gaasi, hakkab see kiirgama valgust, Spektrite liigid mille spekter on joonspekter. 2. See tähendab, et kiiratud valgus koosneb kindlatest lainepikkustest. 3. Hõredates gaasides kiirgavad nõrgaltJoonspekter seotud aatomid ja joonspektrid on seega üksikute aatomite spektrid. Kindlale Pidevspekter lainepikkusele vastab ka kindel kiirguse sagedus. (1) neeldumisjoontega Joonspekter tähendab seda, et aatomid kiirgavad kindla energiaga footoneid. Footoni energiat saab arvutada eeskirjast (2) c
Nimetage elektromagnetkiirguse tüübid. Mis regioonis asub nähtava spektri valgus? Millest sõltub footoni energia (vastav võrrand)? Inimese silm tajub elektromagnetkiirgust lainepikkuste vahemikus 700 nm (punane valgus) kuni 400 nm (sinine/violetne valgus). Sellesse vahemikku jäävat kiirgust nimetatakse nähtavaks valguseks ja kiirguse sagedus määrab tema värvuse. Valge valgus, näiteks Päikeselt tulev kiirgus, on segu kõigist nähtava valguse lainepikkustest ja silmale nähtamatust kiirgusest. Gamma, röntgen, UV, nähtav valgus, IR, mikrolained, lühilaine raadio, AM raadio, pika laine raadio. UV ja IR vahel, lainepikkusel 700-400nm. Elektromagnetkiirgus koosneb footonitest. Iga üksiku footoni energia on seotud tema sagedusega võrrandi E = h· kaudu. Nii on näiteks ultraviolettkiirguse footonid suurema energiaga kui nähtava valguse footonid, mille sagedus on madalam.
spektroskoope ja spektrograafe. · Teadusharu, mis tegeleb spektraalanalüüsiga, nimetatakse spektroskoopiaks. Spektrid · Kiirgusspektrid Pidevspekter. Tahked ained ja vedelikud Joonspektrid. Gaasid · Neeldumisspektrid. Gaasid tahke aine foonil Spektrijooned ja energiatasemed. Elektrivoolu juhtimisel gaasi, hakkab see kiirgama valgust, mille spekter on joonspekter. See tähendab, et kiiratud valgus koosneb kindlatest lainepikkustest. 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
2. Aatomi mõõtme suurusjärk on 10-10 m ja tuuma läbimõõt 10-15 m 3. Planetaarmudel põhineb Päikesesüsteemi struktuuril 4. Planetaarmudel ei seleta aatomite püsivust 5. Aatomite püsivuse selgitamiseks tuleb leida teistsugused füüsikaseadused, mis erinevad oluliselt makrofüüsika seadustest. Spektrijooned ja energiatasemed. Elektrivoolu juhtimisel gaasi, hakkab see kiirgama valgust, mille spekter on joonspekter. See tähendab, et kiiratud valgus koosneb kindlatest lainepikkustest. 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
➢ Orbitaali all mõeldakse sellise ruumiosa piirpinda, kus elektron 99%-se tõenäosusega viibib. Igal orbitaalil on oma kindel energiatase. Eristatakse s, p, d ja f orbitaale ➢ Elektroni üleminekul kõrgema energiaga orbitaalile (ergastamine) neeldub kvant energiat, üleminekul madalamaenergiaga orbitaalile kiirgub kvant energiat ➢ Kui aatomeid on palju, siis toimub neid üleminekuid palju ja tekib erinevatest diskreetsetest lainepikkustest koosnev kiirgus, mida saab lahutada üksikuteks kindla lainepikkusega komponentideks ja registreerida (emissioon-spektraalanalüüs). ➢ Igale orbitaalile mahub maksimaalseltkaks elektroni. 15. Kvantarvud: pea-, orbitaal-, magnet- ja spinnkvantarv. ➢ Peakvantarv (n) omab täisarvulisi väärtusi n = 1,2,3…. Mida suurem on n, seda suurem on elektroni keskmine kaugus tuumast ja seda suurem seega orbitaal.
Elektrolüüdiks nimetatakse kee- milist ühendit (alust, hapet või soola), mille molekulide lagunemisel saavad tekkida erimärgiliselt laetud ioonid. Elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks nimetatakse elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel. Kui muutuvasse magnetvälja asetada kinnine voolukontuur, siis selles tekib elektrivool. Elektromagnetlainete skaalaks nimetatakse nende jaotust vastavalt omadustele. Elektromagnetlaineid jaotatakse alates pikematest lainepikkustest järmiselt: raadiolained, optiline kiirgus (infravalgus, nähtav valgus, ultravalgus), röntgenikiirgus ja gammakiirgus. Elektromagnetväli on elektromagnetilist vastastikmõju põhjustav väli, mis võib avalduda kas elektri- või magnetväljana. Elektromagnetväli levib ruumis elektromagnetlainena, milles elektri- ja magnetväli muutuvad perioodiliselt teineteiseks: muutuv elektriväli tekitab muutuva magnetvälja, see omakorda muutuva elektrivälja.
Orbitaal - sellise ruumiosa piirpinda, kus elektron 99%-se tõenäosusega viibib, igal orbitaalil on oma kindel energiatase. Eristatakse s, p, d ja f orbitaale. Elektroni üleminekul kõrgema energiaga orbitaalile (ergastamine) neeldub kvantenergiat, üleminekul madalama energiaga orbitaalile kiirgub kvantenergiat Kui aatomeid on palju, siis toimub neid üleminekuid palju ja tekib erinevatest diskreetsetest lainepikkustest koosnev kiirgus, mida saab lahutada üksikuteks kindla lainepikkusega komponentideks ja registreerida (emissioonspektraalanalüüs). Igale orbitaalile mahub maksimaalselt kaks elektroni 1. Bohri vesinikuaatomi mudel Aatomi keskel on tuum, selle ümber tiirleb ringikujulisel orbiidil elektron. Elektron saab liikuda ainult tuumast kindlatel määratud kaugustel asetsevatel orbiitidel ja igal orbiidil on kindel energiatase
Olulisemad ebalineaarsed nähtused on : · Brilloin-hajuvus · Rama-hajuvus · Omamodulatsioon (SPM) · Nelja laine segustus (FWM) 2.4.4 Ühe laine kiu pii-lainepikkus 21 Ühe laine kiu pii-lainepikkus on see lainepikkus,millest lõhema lainepikkusega valgus antud kius kulgeb ühe laineliselt, vaid kulgemisviise on mitmeid. Ühe laine kiud muutub nendel piir- lainepikkustest väiksematel lainepikkustes nagu mitme lainelisega.On oluline, et kiu piir- lainepikkus oleks väiksem kui kius kasutatava valguse lainepikkus. Samuti sõltub kius kugelva piir-lainepikkus kiu enda pikkusest. Lõppkius ja liitekaablites kasutatava kiu piir-lainepikkus peab olema teatud määral väiksem kui põhikaablis kasutatava kasutataval kiul,kuid pikkus võib olla ainult mõni meeter. 2.4.5 Mitme laine kiu ribalaius
annaabi.ee 
