9. Mis tagab selle, et elementaarosakesed on "valged"? Nii katsed kui ka vastav teooria kinnitavad, et kvarkidest saab moodustada elementaarosake ainult nii, et koos on kõik kolm eri värvi. Kolme erinevavärvi liitmisel tekib valge värvus. (S+P+R=V) 10. Iseloomusta antiosakesi ja nende põhiomadust. Antiosakesed on vastaslaenguga ja vastandvärviga kui osakesed. Antiosakesed on pmt. Samad, mis on osakesed. Elementaarosakesed väliselt ei pea laengut omama. 11. Selgita ka näite kaudu, miks mesonid pole püsivad? Kuna mesonid sisaldavad antikvarke, siis nad ei saa meie maailmas kaua eksisteerida. 12. Millena võib vaadelda footoneid? Footoneid võib vaadelda kui elektomagnetilise vastastikmõju vahendajaid. Vastastikmõju ülekandumise ajal ei saa neid registreerida ega püüda, sellepärast neid nim. virtuaalseteks. 13. Iseloomusta gluuoneid. Gluuonid vahendavad kvarkide vahel tugevat vastastikmõju. Gluuoneid on 8 eri tüüpi, neil
Kõigil leptonitel on neile vastav antilepton. Antiosakese mass on täpselt võrdne osakese omaga, kõik kvantarvud on antiosakesel vastasmärgilised. Bosonid Bosonid on täisarvulise spinniga (s = 0, 1, 2, ...) Bose-Einsteini statistikale alluvad osakesed. Erinevalt fermionidest ei kehti bosonitele Pauli keeluprintsiip, seega võib igas kvantolekus olla korraga suvaline arv bosoneid. Bosonite hulka kuuluvad vastastikmõjude ülekandjad (footon, graviton, gluuon, nõrgad vahebosonid), mesonid, paaris massiarvuga tuumad (nt heelium-4) Footon Footon on elektromagnetilist interaktsiooni vahendav stabiilne osake. Footon on tõeliselt neutraalne elementaarosake, mille seisumass on 0 (footon eksisteerib ainult valguse kiirusega liikudes) ja spinn 1. Gluuon Gluuonid on elektriliselt neutraalsed osakesed, mille spinn on 1 ja seisumass 0 (katseliselt pole seda veel tõestatud). Gluuonid on kvarkidevahelise tugeva interaktsiooni vahendajateks, samas
mille värvilaeng on neutraalne. Selliseid liitosakesi nimetatakse hadroniteks. Et värvilaenguid on kolm (punane, sinine ja roheline) ja igale värvilaengule vastab antivärvilaeng , siis moodustavad neutraalse liitosakese kas kolm erineva värvilaenguga kvarki või värvilaengu ja selle antivärvilaenguga kvargid. Tulenevalt sellest on hadroneid on kahte tüüpi: barüonid, mis koosnevad kolmest kvargist (või kolmest antikvargist) ja mesonid, mis koosnevad kvargist ja antikvargist. Barüonid on fermionid, mis alluvad tugevale interaktsioonile. Barüonid jagatakse mõnikord nukleonideks ja hüperonideks; barüonide hulka kuuluvad ka resonantsosakesed. Igal barüonil on oma antiosake antibarüon. Kõik barüonid peale prootoni ja antiprootoni on ebapüsivad osakesed, mis prootoniks või neutroniks muundudes kiirgavad mesoneid, leptoneid või footoneid
Müüonneutriino Füüsika Marjete Kuusk Müüonneutriino tekkimine Müüon negatiivse või positiivse elementaarlaenguga metastabiilne elementaarosake, kuulub leptonite hulka. Müüoni avastas C.D.Anderson kosmilises kiirguses, kus ta tekib piioni lagunemisel. Piion - kõige kergemad mesonid ja nad on nukleonide vaheliste tuumajõudude vahendajaks aatomitus. Laenguga piionid lagunevad nõrga vastastikmõju kaudu kas müüoniks ja müüonneutriinoks (99,9877% juhtudest) Müüonneutriino tekkimine Positiivse piioni lagunemisel tekib koos positiivse müüoniga alati ka müüonneutriino. Viimase antiosake tekib koos negatiivse piioni lagunemisel koos
Seega sobis sellegi katse seletuseks neutronihüpotees. Aatomituuma ehitus- Rutherfordi Bohri aatomimudel jaotas aatomi tuumaks ja elektronkatteks. Teame, et tuum on positiivse laenguga ja elektronkattel liikuvad elektronid omavad negatiivset laengut. Kokku on aatom elektriliselt neutraalne. Tuum tervikuna määrab ära elektronide arvu elektronkattes ja nende asetuse. Igal keemilisel elemendil on kordumatu elektronskeem ja nende tuumad on erinevate massidega. Mesonid on kvargist ja antikvargist koosnevad elementaarosakesed bosonid. Mesonid osalevad ka tugevas vastastikmõjus. Näiteks vahendavad mesonid aatomiuumades tuumajõudu, nukleonide vahel. Kõik mesonid on ebastabiilsed. Igal mesonil on olemas antimeson, milles kvark ja antikvark on asendatud vastava antikvargi ja kvargiga. Kui meson koosneb kvargist ja selle antikvargist, siis on ta iseenda antiosake. Selliseid mesoneid nimetatakse ka kvarkooniumiks. 8
Nimetus elementaarosake võeti kasutusele 1930ndatel aastatel. Elementaarosakesteks nimetatakse ka tuuma koostisosakesi. Elementaarosake struktuurita või struktuuriga mikroosake, mis osaleb kõigis nüüdisajal tuntud füüsikalistes protsessides kui jagamatu tervik. Elementaarosakesed ei koosne teistest tuntud osakestest. Elementaarosakesi iseloomustavad: 1. Mass 2. Elektrilaeng 3. Spinn (iseloomustab osakese pöörlemist) 4. Eluiga Elementaarosakesed jaotatakse: 1. Leptonid 2. Mesonid 3. Barüonid Olulisemad elementaarosakesed: 1. Elektron J. Thomson 1897.a. 2. Prooton E. Rutherford 1919.a. 3. Neutron J. Chadwick 1932.a. 4. Meson 5. Neutroni -lagunemisel eralduv neutriino 6. Kiirguskvant footon 4 Vastastikmõjud Vastastikmõjud e. interaktsioonid on jõud, mis osakeste vahel valitsevad. Jagunevad
tekkemehhanismi ja Universumi olekut määrava füüsika (sealhulgas tumeda aine ja energia) väljaselgitamine. 3 Elementaarosakesed Esimene elementaarosake, mille olemasolu XX sajandi alguses katseliselt tõestati, on elektron (e).Veidi hiljem avastati ka ligi 2000 korda massiivsemad tuumaosakesed prooton (p+) ja neutron (no).Päikeselt tulevast kosmilisest kiirgusest leiti vahepealse massiga osakesed -- mesonid. Laineosakeon footon ehk gammakvant. Tänapäeval tuntakse erinevaid elementaarosakesi üle paarisaja. Enamus elementaarosakesi on lühikese elueaga ja lagunevad varem või hiljem mingiteks teisteksosakesteks. Tuntakse vaid nelja stabiilset osakest, mis võivad vabana eksisteerida kuitahes kaua: 1) (valgus)laineosake ehk footon, 2) elektron (e), 3) prooton (p+) 4) neutriino Igal elemetaarosakesel on temale vastav antiosake
Elementaarosake- struktuurita või struktuuriga miktoosake, mis osaleb kõigis nüüdisajal tuntud füüsikalistes protsessides kui jagamatu tervik. Elementaarosakesed ei koosne teistest tuntud osakestest. Inglise füüsik Joseph Thomson avastas 1987. aastal esimese elementaarosakese- elektroni. Elementaarosakesi iseloomustavad: 1. Mass 2. Elektrilaeng Spinn (iseloomustab osakese pöörlemist) Elementaarosakesed jaotatakse: 1. Leptonid 2. Mesonid 3. Barüonid Olulisemad elementaarosakesed: 1. Elektron- J. Thomson 1897. a 2. Prooton- E. Rutherford 1919. a Neutron- J. Chadwick 1932. a Meson Neutroni beeta-lagunemisel eralduv neutriino kiirguskvant footon 3 Elementaarosakese mõiste Sõnal elementaarne kaks tähendust- lihtne ja millegi koostisosa. Tavaelus mõistetakse osakese all mingit väikest ainetükikest- see võiks olla kas liivatera,
Leptonid · osalevad vaid nõrgas vastasmõjus · eksisteerivad ka iseseisvalt · lepton elektron Antiosakesed · igal fundamentaalosakesel on oma antiosakesed · antiosakese omadused on samasugused nagu osakesel endal, ainult laeng on vastandmärgiline · elektron positron · kvark antikvark · prooton antiprooton · antiprooton koosneb antikvarkidest · valgeid osakesi saab kvarkidest moodustada ka paarikaupa kvark ja tema antikvark (mesonid) · kvarke ei saa teineteisest lahutada kulutatava energia arvelt tekib uus kvark antikvark paar · osake ja antiosake kohtumised kaovad kogu nende mass muutub footonite energiaks, lisaks võib tekkida kergemate osakeste paar · kvarkide arv miinus antikvarkide arv on jääv Vaheosakesed e virtuaalsed · vahendavad vastasmõjusid, -jõude · virtuaalset osakest ei saa püüda, tulemuseks oleks energia jäävuse rikkumine!
( Prooton ja neutron koosnevad 3 kvargist) Lepton- Tema hulka kuulub elektron. Pole vastastikmõjuga osake. Värvilaeng- Tugeva vastastikmõju laeng. Seal on kolm põhivärvust ( sinine, punane, roheline) Kõik elementaarosakesed on valged! Vaheosake- Osake, mis vahendab vastastikmõju. Kõige tuntum vaheosake on footon ta ei oma seisumassi, eksisteerib ainult liikudes. Footon tuleb mängu energia kandumisel. On veel vaheosakesi, nt mesonid ja gluuonid. Kriitiline mass- Olukord/ aine kogus, mille korral ahelreaktsioon hakkab iseeneslikult toimuma. Looduses sellises koguses ainet pole. ( kuigi uraani kasutatakse reaktsioonides) Isotoop- Element, mille prootonite arv on sama, aga neutronite arv erinev. Enamasti on maailmas stabiilsed isotoobid, aga ebastabiilsed on nt plutoonium ja uraan. Nendest lähtuvalt ehitatakse tuumapomme- radioaktiivsed isotoobid. 2. SELGITA KIIRUSTE LIITMIST NEWTONI TEOORIA JA
(http://et.wikipedia.org/wiki/Antiosake) Kui osake kohtub oma antiosakesega, siis nad koos ,,annihileeruvad", s.o. kaovad nii, et kogu nende mass muutub puhtaks energiaks footoniteks. Seejuures võib sekka tekkida ka kergemaid osakese antiosakese paare.. Enamikul osakestes on olemas tema antiosake. Praegu teadaolevalt on ainult footon (ja (teoreetiliselt ka graviton) ilma antiosakeseta. Mõningate osakeste puhul on tema antiosake osakesest eristamatu. Sellised on näiteks kõik mesonid, mille koostises on sama kvargi kvark-antikvark paar. Vaheosakesed Tavaline footon kannab energiat ja impulssi kindlas seoses ja vastavalt liikumise suunale, ,,ebatavaline" aga suudab jäävaid füüsikalisi suurusi kahe ruumipunkti vahel nii üle kanda, et ta ise pole jäävuse seadustega seotu. Niisugused vahendavad virtuaalsed osakesed on omased kõigile vastastikmõju liikidele. Tugevat vastastikmõju vahendavad kvarkide vahel gluuonid.
1930ndatel aastatel. Elementaarosakesteks nimetatakse ka tuuma koostisosakesi. Elementaarosake struktuurita või struktuuriga mikroosake, mis osaleb kõigis nüüdisajal tuntud füüsikalistes protsessides kui jagamatu tervik. Elementaarosakesed ei koosne teistest tuntud osakestest. Elementaarosakesi iseloomustavad: 1. Mass 2. Elektrilaeng 3. Spinn (iseloomustab osakese pöörlemist) 4. Eluiga Elementaarosakesed jaotatakse: 1. Leptonid 2. Mesonid 3. Barüonid Mõisted: Antiosakesed massid võrdsed, laengud vastupidised (elektron positron). Avastati 1928.a. inglise füüsiku Paul Diraci poolt. Kvargid kõik mesonid, barüonid ja resonantsosakesed koosnevad kvarkidest ja antikvar- kidest, kusjuures iga osake moodustab erineva kvarkide kombinatsiooni. Avastati 1963.a. M. Gell-Manni ja G. Zweigi poolt. Olulisemad elementaarosakesed: 1. Elektron J. Thomson 1897.a. 2. Prooton E. Rutherford 1919.a. 3. Neutron J
näitlikustamiseks (kolm põhivärvi, mille ühendamisel saame valge värvuse). · Antiosakesel on kõik omadused samasugused nagu talle vastaval fundamentaalosakesel , aga laeng on vastupidine. · Annihileerumine nähtus kus fundamentaalosake ja talle vastav antiosake kohtuvad, mille tulemusena mõlemad kaovad ja järgi jääb energia. · Vaheosakesed, mõndade nimetused vahendavad vastastikmõju. Näiteks gluuonid vahendavad kvarkide vahelist vastastikmõju ja -mesonid vahendavad prootonite ja neutronite vahelist vastastikmõju.
Avastas kloori, sai ühena esimestest N2, P4, Mo, W ühendeid, anorg j aorg happeid. Oli üks kõigi aegade viljakamaid ja intuitiivsemaid keemikuid. 4) Mis on elementaarosake Elemetaarosake on struktuurita või struktuuriga mikroosake, mis võtab kõigist nüüdisajal tuntud füüsikalistest protsessidest osa jagamatu tervikuna. Footonid, leptonid, hadronid (mesonid, barüonid nukleonid) 5) Einsteini valemi juurde massidefekt Aatomi mass peaks võrduma prootonite, neutronite ja elektronide massiga, aga tegelikult esineb puudujääk (ligikaudu 1%) Energiaks muundunud ja kiirgusena eraldunud massi osa. Massidefekti moodustab energiana eraldunud massi osa: E=mc2 E energia mmass cvalguse kiirus vaakumis
nõrgem kui elektromagnetilised jõud, kuid palju tugevamad kui gravitatsioonijõud. 32. Mis on leptonid ja kvargid? Leptonid on nõrga vastastikmõju osakesed. Kvargid on nõrga ja tugeva vastastikmõju osakesed. 33. Millest koosnevad prooton ja neutron? Prootonid ja neutronid koosnevad kolmest kvargist. 34. Mis on värvilaeng? Värvilaeng on tugeva vastastikmõju laeng, mis jaotub põhiliselt kolmeks: punane, sinine ja roheline. 35. Kirjelda antiosakesi. Mis on mesonid? Antiosakesed on elementaarosakeste vastasosakesed, mille elektrilaeng ja teised kvantarvud on vastupidise märgiga. Antiosakese seisumass on osakese massiga võrdne. Antiosakeste omadused ja käitumine on analoogilised vastava osakesega. Mesonid on kõik eriti kiiresti lagunevad kvargid, mis on seotud omaenda antikvargiga. 36. Millised osakesed põhjustavad tugevat, millised nõrka vastastikmõju?
Prootonis on 2 u-kvarki ja 1 d-kvark 296. Millistest kvarkidest koosneb neutron? Neutronis on 1 u-kvark ja 2 d-kvarki 297. Mis on tugeva vastastikmõju laeng ja mitu neid on olemas? Tugeva vastastikmõju laeng on "värv", neid on 3 tükki. 298. Mis on annihilatsioon? Antiosakese ja osakese kohtumisel tekib annihilatsioon, eks siis kaovad nii, et kogu nende mass muutub energiaks. 299. Mitmest kvargist koosnevad mesonid? Mesonid koosnevad kahest kvargist : Pii+-meson koosneb u-kvargist ja d-antikvargist Pii--meson koosneb d-kvargist ja u-antikvargist Pii0-meson koosneb u-kvargist ja u-antikvargist või d-kvargist ja d-antikvargist 300. Milline virtuaalne osake vahendab elektromagnetilist vastastikmõju? Elektromagnetilist vastastikmõju vahendab gamma-osake ehk virtuaalsed footon 301. Milline virtuaalne osake vahendab tugevat vastastikmõju?
üldrelatiivsusteooria võrranditele. Need kirjeldavad Universumi paisumiskiirusi ja- kiirendusi temas paikneva mateeria poolt avaldatavate jõudude mõjul. Mateerja ise eisneb kahes põhivormis- ainena ning kiirgusena. Aineks on elementaar- või automaarosakesed, mis omades seisumassi võivad eksisteerida paigalseisvaina. Sellisteks osakesteks on neutronid, prootonid ja elektronid, millest koosnevad kõikide keemiliste elementide aatomid, samuti hüperonid ning mesonid. Kiirguskvantidel seisumass puudub, mistõttu nemad saavad vaid eksiteerida valguse kiirusel liikudes. Sellisteks osakesteks footonid ja neutriinod. Üldjuhul on mateeria Universumis kõikvõimalike elementaarosakeste ja nende süsteemide segu. Selle koostis sõltub eelkõige temperatuurist, kuid ka mateeria tihedusest. Temperatuuriga möödub oskaeste kaootilise ehks soojusliikumise määr. Temperatuuris sõltub
elektromagnetjõud Fundamentaalsed osakesed jagunevad: * leptonid ( elektron, mioon, neutriino) ei allu tugevale vastastikmõjule. Peale gravitatsioonijõu mõjutavad neid nõrgad tuumajõud ning laenguga osakesi ka elektromagnetilised jõud. * hadronid on osakesed mille vastastikmõju on põhjustatud tugevast tuumajõust. Hadronid jagunevad kahte alarühma : a) barüonid (prooton, neutron), mille büronarv on +1 (antsiosakesed -1) b) mesonid (pioon, kaoon), mille barüonarv on * vahebosonid (footon, W- ja 2-osakesed) osalevad elektromagnetilises ( footon) või nõrgas (W- ja 2-osakeesed) vastastikmõjus. Positron on positiivne elektron. Annihileerumine- osakeste ja antiosakeste hävimine nende kohtumisel. Elementaarosakestele on omane vastastikune muundumine. Väljana käsitletakse neid mida ei saa mingite samasuguste osakeste abil kirjeldada ( lepton, hadron). Väljatugevus on pöördvõrdeline kauguse ruuduga. 1960
orbitaalne kvantarv l ruumi dimensioon magnetiline kvantarv m ruumi dimensioon spinn (tekib elektroni pöörlemisel ümber oma telje) aja dimensioon => kvant-arvud on neljamõõtmelise aegruumi R4 = (n,l,m,t) koordinaadid, mis märgivad elektroni võnkumise perioodilisust orbiidil. 21. Põhimõisted: Radioaktiivsus, pool-iga, isotoop, tuumajõud, virtuaalsed osakesed, seose-energia, massidefekt, kiirendi. Tuuma komposiitmudel ja koostisosad: prooton, neutron, mesonid, kvargid. Radioaktiivsus on teatud aatomite ja nende isotoopide võime iseeneslikult kiirata ilma, et kiirgusenergia eraldumine neist oleks tingitud aatomivälistest teguritest. Pool-iga on ühe aatomi poolestumiseks kuluv aeg (võimaldab määrata enamike ainete vanuse, sest nende koostises on radioaktiivne süsinik) Isotoop on endise stabiilse tuumaga elemendi radioaktiviseerumine mõne primaarselt radioaktiivse aatomi mõjul (isotoop on alati sekundaarselt radioaktiivne); keemilise
orbitaalne kvantarv l ruumi dimensioon magnetiline kvantarv m ruumi dimensioon spinn (tekib elektroni pöörlemisel ümber oma telje) aja dimensioon => kvant-arvud on neljamõõtmelise aegruumi R4 = (n,l,m,t) koordinaadid, mis märgivad elektroni võnkumise perioodilisust orbiidil. 21. Põhimõisted: Radioaktiivsus, pool-iga, isotoop, tuumajõud, virtuaalsed osakesed, seose-energia, massidefekt, kiirendi. Tuuma komposiitmudel ja koostisosad: prooton, neutron, mesonid, kvargid. Radioaktiivsus on teatud aatomite ja nende isotoopide võime iseeneslikult kiirata ilma, et kiirgusenergia eraldumine neist oleks tingitud aatomivälistest teguritest. Pool-iga on ühe aatomi poolestumiseks kuluv aeg (võimaldab määrata enamike ainete vanuse, sest nende koostises on radioaktiivne süsinik) Isotoop on endise stabiilse tuumaga elemendi radioaktiviseerumine mõne primaarselt radioaktiivse aatomi mõjul (isotoop on alati sekundaarselt radioaktiivne); keemilise
Pauli keeluprintsiibi järgi ei saa kaks osakest viibida täpselt samades kvantolekutes ( näiteks kiirus ja koordinaat ). Sellele keelule alluvad 1/2 spinniga aineosakesed. Seepärast ei saa aineosakesed koonduda olekusse, mille tihedus on ülisuur. Fermionid on osakesed, mille spinnid ( ehk omaimpulsimomendid ) on poolarvulised näiteks elektronid, prootonid, neutronid, neutriinod jt. Kuid bosonid on täisarvulise või nullise spinniga osakesed näiteks footonid, mesonid jt. Osakesed, mis on samaliigilised, on üksteisest eristamatud. Pauli keeluprintsiip kehtib fermionide jaoks, kuid bosonitele see printsiip ei kehti. Kuid eelnevalt oli juba märgitud seda, et aine ja väli on mateeria põhivormid, kuid aeg ja ruum on mateeria eksisteerimise põhivormid. See tähendab ka seda, et aja ( ja seega ruumi ) mitteolemasolu korral ei ole olemas ka mateeriat ennast. See tähendab seda, et ei ole olemas ka
Pauli keeluprintsiibi järgi ei saa kaks osakest viibida täpselt samades kvantolekutes ( näiteks kiirus ja koordinaat ). Sellele keelule alluvad 1/2 spinniga aineosakesed. Seepärast ei saa aineosakesed koonduda olekusse, mille tihedus on ülisuur. Fermionid on osakesed, mille spinnid ( ehk omaimpulsimomendid ) on poolarvulised näiteks elektronid, prootonid, neutronid, neutriinod jt. Kuid bosonid on täisarvulise või nullise spinniga osakesed näiteks footonid, mesonid jt. Osakesed, mis on samaliigilised, on üksteisest eristamatud. Pauli keeluprintsiip kehtib fermionide jaoks, kuid bosonitele see printsiip ei kehti. Kuid eelnevalt oli juba märgitud seda, et aine ja väli on mateeria põhivormid, kuid aeg ja ruum on mateeria eksisteerimise põhivormid. See tähendab ka seda, et aja ( ja seega ruumi ) mitteolemasolu korral ei ole olemas ka mateeriat ennast. See tähendab seda, et ei ole olemas ka
selle tõttu aga järgmine: Siin ongi näha seda, et kui keha liigub valguse kiirusega, siis ei tule sellele kiirusele midagi juurde ega ei lähe ka midagi maha. See ei olene sellest, et kas liikumine, mida antud juhul vaadeldakse, ise toimub liikuvas või paigalseisvas koordinaadistikus. Suurus „valguse kiirus“ on analoogiline suurusega „intervall“. Muide peale footonite on olemas ka teisi osakesi, mis liiguvad vaakumis valguse kiirusega. Näiteks π-mesonid. ( Lorents 1998, 98-101 ). 1.3.1.10 Kaksikute paradoks Kui näiteks üks kaksikvendadest läheb kosmosereisile ja naaseb hiljem Maale tagasi, siis ei ole vennad enam ühevanused. Kosmoserändur on jäänud vennast nooremaks. Teoreetiliselt võib vanu- sevahe suurendada piiramatult. Kuid siiski tekib küsimus, et miks ei jäänud Maale jäänud inimene nooremaks, kuna me võime lugeda mistahes keha paigalseisvaks ja seega liikus ta ju koos Maaga kosmoselaevas oleva inimese suhtes
annaabi.ee 
