Mehhaaniline liikumine (3)

I kursus . Mehaanika
Mehhaaniline liikumine
Ühtlane sirgjooneline liikumine – on liikumine, mille puhul keha sooritab mistahes võrdsetes ajvahemikes võrdsed nihked .
Ühtlaselt muutuv liikumine – on liikumine, mille puhul keha kiirus mistahes võrdsetes ajavahemikes muutub võrdse suuruse võrra.
Taustsüsteem – on kella ja kordinaatsüsteemiga varustatud keha, mille suhtes liikumist vaadeldakse.
Teepikkus – on määratud keha poolt läbitud trajektoori pikkusega.
Nihe – on suunatud sirglõik, mis ühendab keha algasukoha lõppasukohaga.
Hetkkiirus – on kiirus, mida keha omab trajektoori antud punktis, antud ajahetkel ja mis on määratud seda trajektoori punkti sisldava lõpmata väikese nihke ning selleks kulunud ajavahemiku suhtega. ( kiirus ) ühtlasel sirgjoonelisel liikumisel näitab, millise nihke sooritabkeha ajaühikus.
Kiirendus – ühtlaselt muutuval liikumisel näitab, kui palju muutub keha kiirus ajaühikus.
Liikumisvõrrand – on võrrand, mis võimaldab määrata keha koordinaati, kiirust ja kiirendust mistahes ajahetkel.
Nihe – s m
Teepikkus – l m
Kiirus – v m/s
Aeg – t s
Keskmine kiirus - vk m/s
Kiirendus – a m/s2
Lõppkiirus – vt m/s
Algkiirus – v0 m/s
Kehade vastastikmõju
Mass – iseloomustab keha inertsust ja vastastikust külgetõmmet.
Jõud – iseloomustab kehade vastastikmõju tugevust.
Rõhk – on füüsikaline suurus, mis iseloomustab jõu mõju pinnale. Võrdub pinnale mõjuva jõu ja pinna pindala jagatisega.
Tihedus – on arvuliselt võrdne aine ruumalaühiku massiga.
Raskusjõud – on võrdne keha massi ja raskuskiirenduse korutisega.
Elastsusjõud – esineb kehade deformeerimisel ja on vastassuunaline deformeeriva jõuga.
Hõõrdejõud – esineb ühe keha liikumisel mööda teise keha pinda.
Üleslükkejõud – mõjub vedelikus või gaasis olevale kehale.
Impulss – on keha massi ja kiiruse korrutis.
Newtoni I seadus – keha liigub ühtlaselt sirgjooneliselt või seisab paigal, kui talle mõjuvate jõudude resultant võrdub nulliga.
Newtoni II seadus – kehale mõjuv resultant jõud on võrdne keha massi ja kiirenduse korrutisega.
Newtoni III seadus – kaks keha mõjutavad teineteist jõududega, mis on suuruselt võrdsed ja suunalt vastupidised.
Gravitatsiooniseadus – kaks keha tõmbuvad teineteise poole jõuga, mis on võrdeline nende massidega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga.
Impulsi jäävuse seadus – kui kehade süsteemile ei mõju väliseid jõude või mõju tasakaalustatakse, siis süsteemi koguimpulss on nende kehade igasugusel vastastikmõjul jääv.
Mehaaniline töö – on võrdne kehale mõjuva jõu, nihke ja jõu ning nihkevahelise nurga koosinuse korrutisega.
Võimsus – on arvuliselt võrdne ajaühikus tehtud tööga.
Mehaaniline energia – iseloomustab keha võimet teha tööd.
Mehaanilise energija jäävuse seadus – kui kehale mõjuvad ainult raskus- ja elastusus jõud, on keha mehaaniline koguenergia jääv.
Jõud – F N kg*m/s2
Keha mass – m kg
Kiirendus – a m/s2
Jäikustegur – k N/m
Nihke suurus deformatsioonil – Dl m
Hõõrdetegur – m –
Rõhumisjõud – Fn N kg*m/s2
Gravitatsioonikonstant – G 6,67*10-11N*m2/kg2
Kaugus graviteeruvate kehade vahel – r m
Impulss – p kg*m/s
Keha kiirus – v m/s
Vabalangemise kiirendus – g 9,8 m/s2
Kõrgus – h m
Töö – A J kg/s2
Nihe – s m
Nurk jõuvektori ja nihkevektori vahel – a o
Võimsus – N W kg/s kg*m2/s3
Perioodiline liikumine
Ringliikumine – on liikumine mööda ringjoonelist trajektoori.
Nurkkiirus – näitab millise pöördenurga sooritab keha ajaühikus.
Kesktõmbekiirendus – kõverjoonelisel liikumisel esinev kiirendus, mis on trajektoori mistahes punktis suunatud trajektoori kõverustsentrisse.
Joonkiiruse ja nurkkiiruse seos –
v = ωr
Võnkumine – on vahelduva suunaga liikumine tsakaaluasndi ümber.
Periood – on aeg, mis kulub võnkuval kehal ühe täisvõnke tegemiseks.
N – võngete arv
Sagedus – on võngete arv ajaühikus.
Hälve – on võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist.
Amplituud – on maksimaalne kaugus tasakaaluasendist.
Laine – on võnkumise edasikandumine ruumis.
Ristlaine – laine, milles võnkumiste suund on risti laine levimise sihiga.
Pikilaine – laine, milles võnkumiste suund on piki levimise sihti.
Laine levimiskiiruse ja lainepikkuse seos
Joonkiirus – v m/s
Nurkkiirus – w rad/s
Raadius – r m
Periood – T s
Kesktõmbekiirendus – an m/s2
Sagedus – f Hz s-1
II kursus. Soojusõpetus
Ideaalne gaas ja termodünaamikaalused
Ideaalne gaas – selline gaas, mille molekulide mõõtmeid pole vaja arvestada ja mille molekulidevaheline vastastikmõju on tähtsusetult väike.
Ideaalse gaasi olek ja oleku muutumine – ideaalse gaasi olek on makrokäsitluses olukord, mis on määratud gaasikoguse rõhu p, ruumala V ja absoluutse temperatuuri T konkreetsete väärtustega. Ideaalse gaasi oleku muutumine toimub siis, kui p, V või T mingi väärtus muutub.
Molekul – aine vähim osake, mis säilitab sama aine keemilised omadused, molekul koosnedb aatomitest.
Sisenergia – on keha kõikide molekulide korrapäratu liikumise kineetilisete energiate ja nende vastastikmõju potensiaalsete energiate summa. Ideaalse gaasi siseenergia on võrdeline absoluutse temperatuuriga.
Temperatuur – iseloomustab süsteemi soojusliku tasakaalu olekut, tal on ühesugune väärtus soojuslikus tasakaalus oleva süsteemi kõikides osades.
T = 273 + t
Soojushulk – on siseenergia hulk, mille keha saab või annab ära soojusülekandel.
Q = ∆U +A Q = cm∆t Q = λm Q = Lm
Gaasi rõhk – on tingitud gaasimolekulide põrgetest vastu anuma sinu.
Ideaalse gaasi olekuvõrrand – antud gaasikoguse rõhu ja ruumala korrutis on võrdeline absoluutse temperatuuriga.
Isoprotsessid : 1. Isotermilse protsessi käigus ei muutu gaasi temperatuur. pV = const
2. Isobaarilise protsessi käigus ei muutu gaasi rõhk. V/T = const
3. isohoorilise protsessi käigus ei muutu gaasi ruumala. p/T = const
Konstantne parameeter gaasi olekuvõrrandis taandub.
Termodünaamika I seadus – süsteemis siseenergia muut on võrdne välisjõudude töö ja süsteemile antud soojushulga summaga .
∆U = A + Q
Termodünaamika II seadus – soojus ei saa iseenesest kanduda külmalt kehalt soojemale kehale.
Soojusmasin – on masin, kus siseenergia muundub mehaaniliseks energiaks.
Soojusmasina kasutegur – näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast Q1 muudab masin kasulikuks tööks Akas.
Aine agregaatolekuid on kolm: gaasiline, vedel ja tahke. Agregaatoleku muutumised on sulamine , tahkestumine, aurustumine , kondenseerumine , sublimeerumine , härmastumine.
Gaasi rõhk – p Pa = N/m2 kg/(s2*m)
Gaasi ruumala – V l = dm3
Gaasi absoluutn temperatuur – T K
Gaasi temperatuur Celsiuse skaalas – t oC
Gaasi mass – m kg
Gaasi molaarmass – M kg/mol
Gaasi universaalkonstant – R 8,31 J/(mol*K)
Siseenrgia muut – ΔU J
Gaasipoolt tehtud töö – A J
Soojusmasina kasutegur – η –
Soojushulk – Q J kg/s2
Erisoojus – c J/(kg*oC)
Mass – m kg
Temperatuuri muut – Δt oC
Sulamissoojus – λ J/kg
Aurustumissoojus – L J/kg
III kursus. Elektromagnetism
Elektriväli
Elektrilaeng – iseloomustab elektromagnetilise vastastikmõju tugevust.
Laengu jäävuse seadus – süsteemis, kuhu ei sisene ja millest ei välju laetud osakesi, on laengute algebraline summa jääv.
Punktlaeng – nim elektriliselt laetud keha, mille mõõtmed võime jätta arvestamata kaugusel, millel laengute mõju hinnatakse.
Coulomb’i seadus – kaks paigalolevat punktlaengut mõjutavad vaakumis teineteist jõuga, mis on vrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga.
Elektrivälja tugevus – antud punktis võrdub sellesse punkti asetatud laengute mõjuva jõu ja selle laengu suhtega. Elektrivälja tugevuse suund on määratud positiivsele langule mõjuva jõu suunaga.
Töö elektriväljas –
Pinge – kahe punkti vahel näitab, kui suuur on töö ühikulise laengu ümberpaigutamisel ühest punktist teise.
Elekrtimahtuvus – kahe keha süsteemis näitab, kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge
Plaatkondensaator – nim kahte teineteisele lähendatud, kuid teineteisest isoleeritud ( dielektriku kihiga eraldatud) juhti. Ül salvestada elektrilaenguid.
Elektriline konstant – k 9*109N*m2/C2
Elektrilaeng – q C
Jõud – F N kg*m/s2
Kaugus kahe laengu vahel – r m
Elektrivälja tugevus – E V/m=N/C
Töö – A J
Nihe – Δl m
Potensiaalide vahe – Δφ V
Alalisvool
Elektrivool – on vabade, latud osakeste suunatud liikumine. Voolu suunaks loetakse positiivsete laengute liikumise suunda.
Voolutugevus – on arvuliselt võrdne ajaühikus juhi ristlõiget läbinud laenguga.
Elektritakistus – sõltub juhi materjalist ja mõõtmetest.
Elektrivoolu töö ja võimsus – kui juht voolu toimel ei liigu, siis muutub voolu töö soojushulgaks.
Ohmi seadus vooluringi osa kohta – vooltugevus vooluringi osas on võrdeline pingega selle otstel.
Aine eritakistus –  on aine elektrilisi omadusi iseloomustav füüsikaline suurus, mis võrdub elektritakistuse ja ristlõikepindala korrutise ning juhi pikkuse suhtega ja näitab, kui suur on ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindalaga juhi elektritakistus 0C juures.
Takistite jada ja rööp ühendus –
Jada I1 = I2 = In Rööp I = I1 + I2 +In
U = U1 + U2 + Un U1 = U2 = Un
R = R1 + R2 + Rn
Vooluring – on jadamisi ühendatud vooluallikas ja tarbija, aga ka mitmed muud elemendid, nagu lüliti ja mõõteriistad.
Vooluallikas – on seade, mis muundab mitteelektrilist energiat elektrienergiaks. Nii nagu raskusjõud võrdsustab veetasemeid, nii võrdsustab elektriline jõud juhtide potentsiaale. 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.
E
Ohmi seadus vooluringi kohta – voolutugevus vooluringis võrdub elektromootorjõu ja kogutakistuse suhtega.
(NB! Valemis on E, tegelikult peab olema E)
Voltmeeter – on mõõteriist pinge mõõtmiseks, ühendatakse vooluallikaga rööbiti.
Ampermeeter – on mõõteriist voolutugevuse mõõtmiseks, ühendatakse tarbijaga jadamisi.
Voolutugevus – I A
Pinge – U V
Takistus – R Ω
Vooluallika sisetakistus – r Ω
Võimsus – N W
Magnetväli
Püsimagnet – on keha, mis on püsivalt magneetunud ka siis, kui välist magnetvälja pole.
Magnetinduktsioon – vooluraamile magnetväljas mõjuv maksimaalne jõumoment on võrdeline voolutugevuse ja raami pindalaga.
Magnetvälja jõujoon – mõtteline joon, mille igas punktis on B- vektor selle joone puutuja sihiline. Kokkuleppeliselt kulgevad jõujooned väljaspool magnetit põhjapooluselt lõunapoolusele
ning olles kinnised jooned, jätkuvad magneti sees vastupidi .
Ampere’i seadus – magnetväljas mõjub voolgua juhile jõud. Kui juht on jõujoontega risti, siis on jõu arvväärtus ja suund määratav vasaku käe reegliga : kui jõujooned suubuvad peopessa ja väljasirutatud sõrmed näitavad voolu suunda, siis näitab väljasirutaud pöial juhile mõjuva jõu suunda.
Ampere’i jõud – on vooluga juhtmele magnetväljas mõjuv jõud, mis on määratud Ampere’i seadusega.
Lorentzi seadus – magnetväli mõjutab liikuvaid laenguga osakesi jõuga FL, mis on võrdeline laengu suurusega q, osakese kiirusega v ning siinusega nurgast α v-vektori ja B-vektori vahel. .
Lorentzi jõud – väljendab magnetvälja mõju liikuvatele laenguga osakestele ning on määratud Lorentzi seadusega.
Lorentzi jõud – F N
Magnetinduktsioon – B T
Voolutugevus – I A
nurk voolga juhtme ja
magnetinduktsiooni vektori
vahel – α o
juhtmelõigu pikkus – l m
laengu liikumise kiirus – v m/s
Elektrodünaamika
Elektromagnetiline induktsiooni nähtus – seisneb selles, et muutuv magnetväli tekitab elektrivälja – pööriselektrivälja.
Magnetvoog – on suurus, mis võrdub magnetilise induktsiooni vektori mooduli, kontuuriga piiratud pinna pindala ja pinnanormaali ning induktsioonivektori vahelise nurga koosinuse korrutisega.
Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus – induktsiooni elektrimotoorjõud on arvuliselt võrdne kontuuri läbiva magnetvoo muutumise kiirusega.
(NB! Valemis on Ei, tegelikult peab olema Ei)
Eneseinduktsiooni nähtus – seisneb selles, et muutuv magnetväli industreerib elektromotoorjõu samas juhis, mida läbib välja tekitanud vool.
Pooli induktiivusus – eneseinduktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline volutugevuse muutumise kiirusega. Võrdetegur L sõltub juhi mõõtmetese ja kujust ning seda nimetatakse induktiivsuseks.
Võnkering – on elektriahel , milles tekivad elektromagnetvõnkumised; koosneb kondekast ja induktiiv-poolist.
Thompsoni vaelm – võnkeperiood on võrdeline ruutjuurega induktiivsusest ja mahtuvusest.
Vahelduvvool – on elektrivool, mille tugevus ja suund ajas perioodiliselt muutub.
Elektromotoorjõud – E V
Magnetvoo muut – ΔΦ Wb
Ajavahemik – Δt s
Magnetvoog – Φ Wb
Magnetinduktsioon – B T
Pindala – S m2
Nurk pinnanormaali ja
magnetinduktsiooni vektori vahel – α o
Võnkumiste periood – T s
Induktiivsus – L H
Mahtuvus – C F
IV kursus. Optika
Laineoptika
Valgus kui elektromagnetlaine – on elektromagnetlaine, mida inimese silm aistab. Kiirgumisel ja neeldumisel käitub valgus osakeste voona.
Elektromagnetlaine skaala – elektromagnetlainete levimisel ja vastastikmõjus on vaja arvestada difraktsiooni, samuti neeldumise sõltuvust lainepikkusest.
Elektronmagnetlainete skaalaks nimetatakse elektromagnetlainete järjestust lainepikkuse või sageduse järgi.
Lainepikkuse kasvu ja sageduse kahanemise järjestuses
γ – kiirgus
röntgenkiirgus
ultraviolettkirgus
nähtav valgus
infrapunakiirgus
raadiolained
Lainefront – nim kõige eesmist samafaasipinda, kuhu häiritus on keskkonnas jõudnud.
Lainepikkus – nim teepikkust, mille võrra laine levib ühe perioodi jooksul. (... nim kahes ühesuguses võnkefaasis olevat naaberosakeste vahelist kaugust).
Sagedus – võngete arv ajaühikus.
Periood – aeg, mis kulub valguslainel λ läbimiseks.
Faas – määrab laine võnkeseisundi mingil hetkel. Valguslainet väljendatakse tavaliselt elektrilise komponendi ehk E-vektori kaudu , kus 2πft on faas.
Valguse interferents – on kahe või enama laine liitumisel tekkiva liitlaine amplituudi sõltuvus liituvate lainete faasidest.
Koherentsus – lained, millel on ühesugune sagedus ja ajas muutumatu faaside vahe.
Valguse difraktsioon – on nähtus, mis seisneb laine kiire kõrvalekaldumises avade või tõkete taha geomeetrilise varju piirkonda.
Valguse levimiskiirus – v m/s
Valguse lainepikkus – λ m
Sagedus – f s-1 Hz
Periood – T s
Valguse ja aine vastastikmõju
Valguskiir – kitsa kiirtekimbuna leviv valguslaine .
Valguse sirgjoonelise levimise seadus – ühtlases (st homogeenses ja isotroopses) keskkonnas levib valgus sirgjooneliselt. Tõestuseks on punktvalgusallika poolt tekitatud varju terav piirjoon.
Peegeldumine – kitsa kiirtekimbuna peegelpinnale langevad valguskiired on ka peale peegeldumist ligilähedaselt sama suunaga.
Langemisnurk – nurk kahe keskkonna lahutuspinnale tõmmatud normaali ja langenud kiire vahel.
Peegeldumisnurk – nurk kahe keskkonna lahutuspinnale tõmmatud normaali ja peegelgunud kiire vahel.
Peegeldumisseadus – peegeldumisnurk on võrdne langemisnurgaga. Langenud ja peegeldunud kiir ning pinnanormaal asuvad ühel tasandil.
Tasapeegel – kiirtekimp säilitab tasapeeglis peegeldumisel oma iseloomu; kujutis on näiline ning näib asetsevat sama kaugel peegli taga kui ese peegli ees.
Murdumine – valguskiired muudavad erinevate keskkondade lahutuspinnal suunda.
Murdumise nurk – nurk kahe keskkonna lahutuspinnale tõmmatud normaali ja murdunud kiire vahel.
Murdumisseadus – langev kiir, murdunud kiir ja langemispunktist kahe keskkonna lahutuspinnale tõmmatud normaal asuvad ühes tasandis ; langemis- ja murdumisnurga siinuste suhe on kahe antud keskkonna jaoks konstantne suurus…
Suhteline murdumisnäitaja – n21
Absoluutne murdumisnäitaja – n1
Dispersioon – on murdumisnäitaja sõltuvus valguse lainepikkusest.
Spekter – on energia jaotus sageduste ( lainepikkuste ) järgi.
Näiv kujutis tekib siis, kui kujutise saamiseks lõikavad kiirte pikendused (tagasisuunas punktiirjoontena, näiteks luubi või tasapeegli puhul).
Tõeline kujutis tekib siis, kui kujutise saamiseks lõikuvad kiired ise, pidevate joontena.
Keskkonna absoluutne murdumis näitaja – n10 –
Langemisnurk – α o
Murdumisnurk – γ o
Teise keskkonna suhteline murdumisnäitaja
esimese keskkonna suhtes – n21 –
Teise keskkonna absoluutne murdumis näitaja – n2 –
Esimese keskkonna absoluutne murdumisnäitaja – n1 –
Valguse kiirus vaakumis – c m/s
Valguse kiirus aines – v m/s
Peegeldumisnurk – β o
Kvantoptika
Footon – valguskvant.
Footoni energia ja sageduse vaheline seos – , kus
on Plancki konstant ja f valguslaine sagedus. Mida suurem sagedus, seda suurem energia. Raadiolainete sagedus on kõige väiksem, st energia kõige väiksem, γ-kiirguse sagedus kõige suurem, st energia kõige suurem, elusorganismidele kõige kahjulikum (purustavam).
Fotoefekt – on elektronide vabanemine ainest valguse footonite toimel.
Väljumistöö – Elektronil endal ei ole metallis energiat piisavalt, et väljuda metallist, sest väljumiskohal tekib ju kohe laengu ülejääk, millega tõmmatakse elektron tagasi. Kui aga elektron saab metalli pinnal energiat sinna langevalt footonilt, siis ta võib sealt lahkuda. Footon teebki sel juhul väljumistöö A.
Einsteini valem fotoefekti kohta – footoni energia võrdub elektroni väljumistöö ja kin energia summaga.
Fotoefekti punapiir – piirsagedus või lainepikkus, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga.
Kvandi energia – ε 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
Valguskvandi levimise kiirus vaakumis – c m/s
V kursus. Aine struktuur
Aatomifüüsika
Bohri aatomimudel – aatom võib olla nn. statsionaarsetes olekutes, millest igaühele vastab kindel energia. Selles olekus aatom energiat ei kiirga, vaatamata elektroni liikumisele ümber tuuma. Bohri aatomimudel kujutab endast mikrosüsteemi, kus aine on koondunud positiivse laenguga aatomituuma 10-15m läbimõõduga ja mille ümber tiirlevad neg laenguga elektronid. Tuuma ümber tiirlevate elektronide arv on võrdne prootonite arvuga tuumas ning võrdne jrk numbriga Mendelejevi tabelis.
Üleminekul ühest olekust teise kiirgub või neeldub elektromagnetlaine kvant energiaga
hν = E2 – E1.
Bohri postulaadid:

statsionaarsete olekute postulaat – aatom võib viibida püsivalt vaid erilistes statsionaarsetes olekutes, millele vastavad aatomi koguenergia teatud diskreetsed väärtused En. Statsionaarses olekus aatom ei kiirga. Väikseimat võimalikku energiat olekut nm aatomi põhiolekuks, kõiki teisi olekuid ergastatud olekusteks.

lubatud orbiitide postulaat – aatomi statsionaarsetele olekutele vastab elektronide tiirlemine kindlatel orbiitidel , mille impulsimomendi absoluutväärtus on Plancki konstandi täisarvkordne.

kiirguse postulaat – aatomi üleminekul statsionaarsest olekust energiaga Em olekusse energiaga En kiiratakse või neelatakse energiakvant hf, mis võrdub nende olekute vahega.
Peakvantarv n – tähistab elektroni statsionaarse orbiidi järjekorranumbrit, millega on määratud elektroni energia aatomis.
Energianivoo – peakvantarvule n vastav energeetiline väärtus.
Valguse kiirgumine, valguse neeldumine. Elektroni langemine aatomis kaugemalt orbiidilt lähemale orbiidile tähendab valguskvandi kiirgamist aatomist ja elektroni üleminek lähemalt orbiidilt kaugemale orbiidile toimub siis, kui aatom neelab energiat. Viimast nimetatakse aatomi ergastamiseks.
Tahkistite struktuur
Energiatasemed tahkises . Tahkis ≠ tahke keha, kuigi on levinud ka nende samastamine. Tahked kehad jagunevad kristallilisteks ( keedusool NaCl, jää, metall ) ja amorfseteks (klaas). Kristallilised kehad on tahkised. Amorfsed kehad on põhimõtteliselt vedelikud väga suure viskoossusega.
Kristallides on aatomid või ioonid paigutunud korrapärase ruumvõrena. Naaberaatomite välised elektronkatted mõjutavad üksteist. Selle tulemuseks tahkistes on, et aatomite väliskihi elektronide ehk valentselektronide energiatasemed muunduvad mitme elektronvoldi laiusteks energiatsoonideks (). Tahkistes tekivad ühistatud elektronid, mis kuuluvad kogu kristallile. Ka tsoonid on ühised kogu kristallile. Energiatsoonis on alatasemete energiate vahe suurusjärgus , st üliväike ning elektronide siirdumine ühelt alatasemelt teisele on lihtne kogu energiatsooni ulatuses. Eristatakse lubatud energiatsoone ja keelutsoone. Lubatud tsoonis saavad elektronid olla, aga keelutsoonis mitte. Lubatud tsoonid on lahutatud omavahel keelutsoonidega. Probleem on selles, kas elektronil on piisavalt energiat, et keelutsoonist üle hüpata ühest lubatud tsoonist teise. Selle põhjal eristataksegi metalle , pooljuhte ja dielektrikuid .
Metall – tahkis, milles viimane hõivatud energiatsoon on vaid pooleldi täidetud elektronidega (juhtivustsoon) või on moodustunud hübriidtsoon, st valents - ja juhtivustsoon osaliselt kattuvad, keelutsoon puudub. (E=0)
Pooljuht – – tahkis, mille valentstsoon on täielikult täidetud, kuid keelutsoon on kitsas (E=1–3eV). Valguse või soojuse mõjul saavad elektronid siirduda valentstsoonist juhtivustsooni.
Dielektrik – tahkis, milles esinevad vaid täielikult täidetud ja päris tühjad energiatsoonid. Keelutsooni suure laiuse tõttu ei saa välimine elektriväli põhjustada elektronide siirdumist valentstsoonist juhtivustsooni. (E=5–10eV).
Tuumafüüsika
Aatomi tuum – koosneb nukleonidest – prootonidest ja neutronidest, mida hoiavad koos tuumajõud. Prooton – positiivse laenguga (+e) osake, mass = u. Neutron neutraalne osake, mass = u, aatommassi ühik u=1,66*10-27 kg. Prootonite arv määrab elektronide arvu neutraalses aatomis.
Prooton – positiivse laenguga osake.
Neutron – neutraalne osake.
Massiarv – aatommassi ühik u=1,66*10-27kg
Isotoop – on keemilise elemendi aatomid, mille tuumades on sama arv prootoneid, kuid erinev arv neutroneid.
Radioaktiivsus – on mõningate isotoopide omadus iseeneselikult (spontaanselt) laguneda, muutudes teisteks isotoopidesk või keemilisteks elementideks. Radioaktiivsel lagunemisel muutub aatomi tuum ja sellega kaasneb kiirgus. Tehisradioaktiivsuse korral tekitatakse isotoobid tuumareaktsioonide käigus.
Poolestusaeg – on ajavahemik, mille jooksul laguneb pool olemasolevatest aatomitest.
Seoseenergia – on energia, mida läheb vaja tuuma täielikuks lõhustamiseks tema koostisosadeks – prootoniteks ja neutronideks. Eriseoseenergia on seoseenergia nukleoni kohta.
Massidefekt – tuuma seisumass on väiksem temas olevate nukleonide seismasside summast . Seda vahet nimetatakse massidefektiks.
Tuumareaktsoonid – on tuumade muundumised, mis toimuvad tuumade vastastikmõjus elementaarosakeste või teiste tuumadega. Tuumareaktsioonil eraldub energia, kui lähteproduktidel seisumasside summa on suurem kui lõpp-produktide siesumasside summast. Vastasel korral energia neeldub.
VI kursus. Kosmoloogia
Päike – lähim täht, pinnatemperatuur 6000K.
Päikese ehitus.

tuum – suurel rõhul ja temperatuuril kulgevad tuuma-reaktsioonid

kiirgusvöönd – energia kandub el.mag.kiirguse kvantide järjestikuse neeldumiste ja kiirgamistega kiht-kihilt väljapoole

konvektsioonivöönd – temp väh kiiresti, toim aine ümberpaiknemine

atmosfäär – foto-, kromosfäär, protuberants . Koosneb põhiliselt vesinikust (70%) ja heeliumist (28%).
Fotosfäär ehk valguskiht – 200-300 km paksune alumine atmosfääri kiht, graanulitekujuline struktuur.
Kromosfäär – atmosfääri kiht, milles temperatuur Päikese tsentrist kaugenedes suureneb ja toimub H, He jt ioniseerimine.
Päikese kroon – hõreda ja kuuma gaasi pilv.
Päikesetuul – kroonist pidevalt eralduv hõreda ja kuuma plasma vool.
Laigud – fotosfääris graanulitevahelised tumedad alad, radiaalselt välja venitatud.
Faklid – heledad piirkonnad laikude ümber, tekivad enne ja kaovad pärast laike.
Päikesetsükkel – 11a perioodiga Päikese aktiivsus.
Päikese aktiivsuseks nim Päikesel toimuvate muutlike nähtuste kompleksi (laigud, faklid, protuberants).
Protuberants – kroonis esinevad tihedamalt muutuvad gaasipilved.
Magnettormid – kromosfääri loidetes kiirendatud laetud osakesed mõjut Maa mag.välja.
Virmalised – tekivad laetud osakeste tungimisel Maa atmosfääri alakihtidesse.
Päikesesüsteem – taevakehade süsteem, millesse kuuluvad Päike ja selle gravitatsiooniväljas tiirlevad väiksemad taevakehad .
Planeedid – Päikesesüsteemi kuuluvad taevakehad (9 tk)
*Merkuur *Marss * Uraan
* Veenus * Jupiter * Neptuun
*Maa * Saturn *Pluuto
Planeetide kaaslased – taevakehad, mis tiirlevad ümber planeedi.
Asteroidid – ehk väikeplaneedid, tiirlevad Marsi ja Jupiteri orbiitide vahel, orbiidid on välja venitatud, kujult korrapäratud.
Komeedid – on udused tahke tuuma ja pika gaasilise sabaga taevakehad.
Meteoorkehad :
Meteoriidid on väikesed Maale landenud asteroidid, muutub boliidiks e tulekeraks.
Meteoorid tekivad komeetide lagunemisel, suurus hernest piljardikuulini, radiant – punkt, kust meteoriid näib väljuvat.
Maa liikumine – Maa pöörleb ümber oma telje ja tiirleb ümber Päikese.
Päikesevarjutus – Kuu paikneb Maa ja Päikese vahel.
Kuuvarjutus – Kuu asub Maa varjukoonuses
Valgusaasta – vahemaa , mille läbimiseks kulub valgusel (c=3*108m/s) 1 aasta.
Galaktika(d) – on kindla struktuuriga tähtede kuhjum: 1) läätsekujuline ketas (Hajusparved) ja 2) sfääriline ketast ümbritsev tähtede ja täheparvede piirkond (Kerasparved). Meie galaktika on Linnutee , naabergalaktika on Andromeda udukogu.
Tähed ja nende evolutsioon – Universumis toimub kogu aeg uute tähtede sünd, elu ja surm. Tolm ja gaas on kaootilises liikumises ning paratamatult mitte- homogeenne . Kui kuskil on gaas või tolm piisavalt tihenenud, siis hakkab toimima gravitatsioon ning see gaasipilv tõmbub järjest rohkem kokku. Samal ajal kasvab pidevalt ka gravitatsioon. Lõpuks on tekkinud tähe- eelne seisund, mida nimetatakse prototäheks. Gravitatsiooniline kokkutõmme jätkub, temperatuur ja rõhk tema sisemuses aina kasvavad, kuni lõpuks algavad tsentris termotuumareaktsioonid – täht ilmub HR-diagrammile paremale punaste tähtede graafilisse ossa . Protsess jätkub pidevalt, selle käigus põleb vesinik heeliumiks ja täht jõuab peajadale. Päikese tüüpi planeet on seal umbes 10 miljardit aastat (meie Päike on olnud 5 miljardit aastat ja on veel 5 miljardit aastat). Kui kogu vesinik on ära põlenud, lahkub täht peajadalt ja suundub hiidude hulka. Mingi aja pärast on täheprotsessid viinud tähe üle peajada kääbuste hulka. See kõik käib umbes Päikese massiga tähtede kohta.
Suuremate tähtede evolutsioon on tormilisem. Esiteks kulutavad nad oma kütuse (vesiniku) ära kiiremini ning seega on nende eluiga lühem. Teiseks ei stabiliseeru nad nii lihtsalt kui Päikese massiga tähed ehk nendest ei pruugi saada lõpuks kääbuseid. Arvatakse, et Päikesest viis või rohkem kordi massiivsemad tähed ei stabiliseerugi, vaid plahvatavad. Plahvatuse käigus võivad puruneda tähe väliskihid, halvimal juhul puruneb täht täielikult.
Universumi evolutsioon – 1929 märkas ameerika astronoom Hubble tähtede spektrites nn punanihet, st spektrijoonte nihkumist spektri punase otsa poole. Seda põhjendatakse Doppleri efektiga, mille 19. sajandil avastas ta hääle kohta (akustikas) ning mis osutus tõeseks ka optikas. Sellest saab aga järeldada ainult ühte, et tähed eemalduvad meist, ja mida kaugemal, seda kiiremini, Seega Universum paisub .
Suur pauk – Gamovi 1946 kosmoloogias kasutuselevõetud mõiste, mis tähistab paisuva universumi algoleku ja lähteprotsesside ning ülivarajase ja ülikiire arengu kujutelma.