UNIVISIOON Maailmataju Autor: Marek-Lars Kruusen Tallinn Detsember 2012 Esimese väljaande eelväljaanne. Kõik õigused kaitstud. 2 ,,Inimese enda olemasolu on suurim õnn, mida tuleb tajuda." Foto allikas: ,,Inimese füsioloogia", lk. 145, R. F. Schmidt ja G. Thews, Tartu 1997. 3 Maailmataju olemus, struktuur ja uurimismeetodid ,,Inimesel on olemas kõikvõimas tehnoloogia, mille abil on võimalik mõista ja luua kõike, mida ainult kujutlusvõime kannatab. See tehnoloogia pole midagi muud kui Tema enda mõistus." Maailmataju Maailmataju ( alternatiivne nimi on sellel ,,Univisioon", mis tuleb sõnadest ,,uni" ehk universum ( maailm ) ja ,,visioon" ehk nägemus ( taju ) ) kui nim
püsivaks. Lainefüüsikast on teada, et pöördliikumine on pöörlemistasandis vaadeldes võnkumine. Võnkuvad laengud kiirgavad aga energiat (samuti tekitab vees lainetuse võnkuv keha). Nii peaks elektroni liikumise energia lõpuks kuluma ja elektron peaks kukkuma tuuma. Arvestuste järgi peaks elektroni energia otsa saama 10-9 sekundiga. Vt. Joonist järgmisel slaidil. Planetaarmudeli vastuolud1 Aatomite püsikindlus Tegelikkuses on aatomid väga püsiva struktuuriga moodustised. Isegi elektronide eemaldamine ei kahjusta aatomit. Esimesel võimalusel hangib ta ettejuhtuvad elektronid ja taastub esialgses kvaliteedis. Kaasaegse teaduse andmetel on meie universumi ainete liigitud väga rangelt paigas. Saab olla vaid üks järeldus: mikro- maailmas kehtivad seaduspärasused, mis ei sobi makro-maailma. Olulist informatsiooni kannab endas valgus elektromagnetväljas leviv kiirgus. Kokkuvõte 1 1
Aatom omandab ja loovutab energiat kindlate kvantumite kaupa, sest kiirgus- ja neeldumisspektrid on joonspektrid. 5. Mis on elektronvolt, selle arvuline väärtus? Elektronvolt (eV) on energia, mille omandab elektron, läbides elektriväljas potentsiaalide vahet 1 volt. eV = 1,60 * 10^-19 J 6. Mida peab aatomiga tegema, et ta saavutaks kõrgema energiataseme? Miks? Aatomi kõrgema energiataseme saavutamiseks on vaja aatomit ergastada, et tal oleks mida välja kiirata. 7. Kas aatomid saavad vastu võtta igasugust energia hulka? Põhjenda. Ei, aatomid saavad energiat vastu võtta vaid kindlate osade kaupa. Kõik neelatavad energia kogused peavad jääma kindlate energiatasemete vahedele. 8. Mis on interferents? Mis on difraktsioon? Interferents on kahe või enama ühesuguse lainepikkuse kokkujooks, mis tekitab uue lainemustri. Difraktsioon on aga nähtus, mille puhul laine paindub ümber takistuste. 9
Energia on mateeria liikumist ja interaktsiooni kirjeldav kvantitatiivne mõõde, mida mõõdetakse dzaulides. Energia ei teki ega kao vaid muundub ühest liigist teise. 7. Nim klassikalise aatomi orbitaalmudeli põhiraskusi. Kuidas kaasaegne kvantmudel neist üle saab? 1) Klassikalise aatomimudeli kohaselt peaks elektron oma energia ära kiirgama tuumale kukkuma, tegelikult seda ei juhtu, kuna elektron ei liigu mööda kindlat orbiiti. Tegelikkuses seda ei toimu, sest aatomid on stabiilsed ja tavaliselt ei kiirga energiat. 2) Sama elemendi aatomid on üksteisega eristamatult sarnased. Klassikaline mudel seda ei eelda. Elektron võiks tiirelda igasugustel kaugustel tuumast. Seega peaks ka igasuguse suurusega aatomeid olemas olema. 8. Mis ühendab tööd ja soojust, mis eristab? Töö ja soojus on mõlemad energia ülekande viisid, kuid töö on suunatud vektoriaalne suurus, aga soojus on osakeste kaootiline liikumine. 9
Füüsika Kordamisküsimused: Vedeliku ehitus ja ülekandenähtused vedelikes ja kuidas sõltuvad temperatuurist Vedeliku molekulid paiknevad tihedalt üksteise kõrval ning ruumala sõltub rõhust väga vähe. Molekulid võivad üksteise suhtes oma asukohta muuta, mille tõttu nad on ka voolavad. Vedeliku kuju on määratud anuma kujuga, temale mõjuvate välisjõududega ning pindpinevusjõududega. Vedelikes on molekulidel suurem liikumisvabadus ning seega difusiooni kiirus suurem kui tahketes kehades. Seetõttu võivad tahked ained vedelikes ka lahustuda. Ülekandenähtused vedelikes Difusioon- leiab vedelikes tunduvalt aeglasemalt aset kui gaasides. Difusioon on aeglasem nimelt seetõttu, et vedelikul on suurem tihedus ning väiksem teepikkus, mille molekul läbib keskmiselt põrgete vahel. Soojusjuhtivus- nähtus, mille sisuks on siseenergia ehk temperatuuri ühtlustamine mingi keha ulatuses soojusliikumise tagajärjel. Suurem kui gaasis. Sisehõõre- nähtus, mille sisuks on osak
elektroni. 8.Ioonside,keemiline side. Elektriline tõmbejõud erinimeliselt laetud ioonide vahel moodustab ioonsideme. Keemiline side on vastastiktoime aatomite vahel molekulides ja ioonide vahel kristallides 9.Energiatsoon- Elektronide lubatud energiate vahemik. 10.Miks metallid on head elektrijuhid-metalli korral on pooltäidetud juhtivus ja valentsoon, on piisavalt elektrone ja alamtasemeid, mille arvel energia saab kasvada. 11.Mida kujutab endast keelutsoon? 12.Selgita doonor ja aktseptorlisandi olemust. 13.Iseloomusta dielektrikuid. on väga väikese elektrijuhtivusega aine või ainete segu. Dielektrikud võivad olla nii tahked, vedelad kui gaasilised. Elektriväli tekitab dielektrikusdielektrilise polarisatsiooni. Dielektrikute tähtsaimateks omadusteks on dielektriline vastuvõtlikkus, läbitavus ja läbilöögitugevus. Näiteks kasutatakse dielektrikuna kummit, klaasi ja õhku. 14. Elementide keemilised ja füüsikalised omadused on määratud elektronide arvuga
r0 r r - aatomituumade vaheline kaugus E0 II · Olukord I lähenevad 2 paralleelsete elektronspinnidega aatomid teatud kaugusest alates hakkab potentsiaalne energia kasvama ning ülekaalu saavutavad tõukejõud tuumadevahelises alas on 2 vähenenud - ning paralleelsete spinnide puhul sidet ei teki · Olukord II lähenevad 2 antiparalleelsete elektronspinnidega aatomid teatud kaugusest alates hakkab süsteemi potentsiaalne energia kahanema ülekaalu saavutavad tõmbejõud
Liigitus: pidev-ebaühtlane, joon- v. ribaspekter. pidev spekter on omane kehale tervikuna, siis joonspekter iseloomustab just kehade koostisse kuuluvate aatomite kiirgust. Spektraaltermid on sagedused: Tn Spektraalterm; n - täisarv; Hz on nn. Rydberg'i konstant. Aatomimudel on planetaarne mudel, mis tähendab, et elektronid võnguvad ümber tuumade oma ringorbiitidel nii nagu planeedid liiguvad maailmaruumis ümber päikese, välja arvatud see, et aatomid kaotavad energiat aga planeedid liiguvad takistuseta. Aatomi koguenergia E on summa kineetilisest energiast K ja potentsiaalsest energiast U : Bohr'i aatomit kirjeldavat 2 postulaati: 1.Elektronid võivad aatomis liikuda ainult kindlatel statsionaarsetel orbiitidel. Sellisel orbiidil liikudes elektron ei kiirga. (Niisiis, statsionaarsel orbiidil elektron energiat ei kaota ja võib seal püsida igavesti. Edasi on lihtne: selleks, et aatom kiirgaks, peab elektron orbiiti vahetama.) 2
Liigitus: pidev-ebaühtlane, joon- v. ribaspekter. pidev spekter on omane kehale tervikuna, siis joonspekter iseloomustab just kehade koostisse kuuluvate aatomite kiirgust. Spektraaltermid on sagedused: Tn Spektraalterm; n - täisarv; Hz on nn. Rydberg'i konstant. Aatomimudel on planetaarne mudel, mis tähendab, et elektronid võnguvad ümber tuumade oma ringorbiitidel nii nagu planeedid liiguvad maailmaruumis ümber päikese, välja arvatud see, et aatomid kaotavad energiat aga planeedid liiguvad takistuseta. Aatomi koguenergia E on summa kineetilisest energiast K ja potentsiaalsest energiast U : Bohr'i aatomit kirjeldavat 2 postulaati: 1.Elektronid võivad aatomis liikuda ainult kindlatel statsionaarsetel orbiitidel. Sellisel orbiidil liikudes elektron ei kiirga. (Niisiis, statsionaarsel orbiidil elektron energiat ei kaota ja võib seal püsida igavesti. Edasi on lihtne: selleks, et aatom kiirgaks, peab elektron orbiiti vahetama.) 2
2. Võnkuvad laengud kiirgavad aga energiat (samuti tekitab vees lainetuse võnkuv keha). 3. Nii peaks elektroni liikumise energia lõpuks kuluma ja elektron peaks kukkuma tuuma. 4. Arvestuste järgi peaks elektroni energia otsa saama 10-9 sekundiga. Vt. Joonist järgmisel slaidil. 22.11.12 9 Planetaarmudeli vastuolud 2 22.11.12 10 Aatomite püsikindlus 1. Tegelikkuses on aatomid väga püsiva struktuuriga moodustised. Isegi elektronide eemaldamine ei kahjusta aatomit. 2. Esimesel võimalusel hangib ta ettejuhtuvad elektronid ja taastub esialgses kvaliteedis. 3. Kaasaegse teaduse andmetel on meie universumi ainete liigitus väga rangelt paigas. 4. Saab olla vaid üks järeldus: mikro-maailmas kehtivad seaduspärasused, mis ei sobi makro-maailma. 5. Olulist informatsiooni kannab endas valgus elektromagnetväljas leviv kiirgus. 22.11
massi niisamuti nagu gravitatsiooniline mõju genereerib raske massi. Massi olemus on siiani üks ebaselgemaid asju füüsikas (eelkõige on vastuseta küsimus: miks inertne mass ja raske mass on nii hästi võrdelised, kui nad kirjeldavad looduse kaht põhimõtteliselt erinevat oma- dust?). Selgust võiks tuua gravitoni ja hiioni katseline avastamine ning nende omaduste uurimine. Maailmapildi struktuursed tasandid: algosakesed, liitosakesed, keemilised aatomid, molekulid, rakud, organismid, Maa, Päikesesüsteem, meie Galaktika, Lokaalne Grupp, Universum tervikuna. Üldreeg- lina on võimalik ühel struktuuritasemel aset leidvaid protsesse edukalt kirjeldada, arvestamata kaugematel tasemetel toimivaid seaduspärasusi (maailma tasemelise struktureerituse printsiip). Supersümmeetria on maailmapilt, mis lähtub Universumi kahe erinevalt käituva põhikomponendi, bosonite ja fermionide olemasolust
Mõis- tagi võivad eksisteerida ka 12 vastavat antiosakest. Vastastikmõjude vahendajateks on algbosonid. Elektromagnetilist mõju vahendavad footonid (photo valgus), tugevat mõju gluuonid (glue liim), nõrka mõju uikonid (weak nõrk) ja gravitatsioonilist mõju gravitonid (seni katseliselt avastamata). Maailmapildi struktuursed tasandid: algosakesed, liitosakesed, keemilised aatomid, molekulid, rakud, organismid, Maa, Päikesesüsteem, meie Galaktika, Universumi kärgstruktuur. Üldreeglina on võimalik ühel struktuuritasemel aset leidvaid protsesse edukalt kirjeldada, arvestamata kaugematel tasemetel toimivaid seaduspärasusi (maailma tasemelise struktureerituse printsiip). Pikkus l (longitudo) on füüsikaline suurus, mis iseloomustab kehade mõõtmeid (pikem-lühem, suurem- väiksem)
puudu ega üle(juhtidel puudu), juhib elekrit vaid siis kui aine võresse saabuvad lisandite aatomid ja tekivad vabad elektronid või augud. Pooltäidetud tsooni elektronid metallides moodustavad liikumisvõimelise elektrongaasi ehk elektronpilv(nimetus tuleb sellest et elektronid liiguvad metallides vabalt nagu gaasides). Isolaator: väga väikese elektrijuhtivusega aine, praktiliselt mittejuht, nt. õhk, klaas, portselan, parafiin, õli jt. Elektrone loovutav lisand: doonor (lisand kasvatab pooljuhis juhtivust, kasvatades ainesse teise aine aatomeid, tavaliselt jääb aga üks elektron ikka üle ja see vabaneb juhtivuselektronina tekib n-pooljuht.) Energiatsoon ehk valentsitsoon - hõivatud tsooni täitumine kristallaatomite väliskatte elektronidega e.valentselektronidega. Elekrit juhib: ained millel on valentsitsoon osaliselt elektronidega kaetud nt erinevad metallid. Elekrit
Igal kihil saab olla maksimaalselt 2n2 elektroni. · Miks kasutatakse elektronmikroskoope? Kuna tavalised valgusmikroskoobid ei suuda 2000x suurendusest suuremat pilti anda, siis kasutatakse suuremate suurenduste jaoks elektronmikroskoope. · Kirjelda ioonsideme ja kovalentse sideme tekkimist. Ioonside tekib erinimeliste ioonide elektrilise tõmbumise tulemusena. Kovalentse ehk homeopolaarse sideme tekkimisel loovutavad aatomid ühisesse leiulainesse oma elektroni. Tekkinud ühise elektron pilve tihedus on suurim tuumade vahelisel alal. Sidemed saavad moodustada vastasspinnide elektronid. · Mis on kristall? Kristallis on aatomid või/ja ioonid paigutunud kindla korrajärgi moodustades ruumvõre. · Mis on võredefekt? Võredefekte on kahte liiki: 1. Vakantside teke ehk mõni võresõlm on tühjaks jäänud. 2. Kuni miljondik % põhiaine aatomitest on asendunud lisandaine aatomitega.
Põhivara aines Füüsika Maailm on kõik see, mis on olemas ning ümbritseb konkreetset inimest (indiviidi). Indiviidi põhiproblee- miks on tunnetada oma suhet maailmaga omada adekvaatset infot maailma kohta ehk maailma- pilti. Selle info mastaabihorisondi rõhutamisel kasutatakse maailmaga samatähenduslikku mõistet Universum. Maailma käsitleva info mitmekesisuse rõhutamisel kasutatakse maailma kohta mõistet loodus. Religioosses käsitluses kasutatakse samatähenduslikku mõistet (Jumala poolt) loodu. Inimene koosneb ümbritseva reaalsuse (mateeria) objektidest (aine ja välja osakestest) ning infost nende objektide paigutuse ning vastastikmõju viiside kohta. Selle info põhiliike nimetatakse religioossetes tekstides hingeks ja vaimuks. Vaatleja on inimene, kes kogub ja töötleb infot maailma kohta. Vaatleja tunnusteks on tahe (valikuvaba- duse olemasolu), aistingute saamine (rea
1926. W. Heisenberg ja E. Schrödinger. Kvantmehaanika on õpetus mikromaailma objektide liikumisest. Põhiseisukohad on: 1. Aineosakestel on laineomadused (st osake võib käituda lainena). 2. Mikroosakeste käitumine on tõenäosuslik (ei ole täpselt ennustatav). Kvantmehaanika võtab arvesse osakeste liikumise kirjeldamisel nii korpuskulaarseid kui ka lainelisi aspekte. 6. teema - energiatasemed tahkistes · Tahkis - kristallilised kehad. · Energiatsoonid Kristallides on aatomid või ioonid paigutunud korrapärase ruumvõrena. Naaberaatomite välised elektronkatted mõjutavad üksteist. Selle tulemuseks on, et aatomite väliskihi elektronide ehk valentselektronide energiatasemed muunduvad mitme elektronvoldi laiusteks energiatsoonideks (1eV = 16×10-19 J). Tahkistes tekivad ühistatud elektronid, mis kuuluvad kogu kristallile. Ka tsoonid on ühised kogu kristallile. Energiatsoonis on alatasemete energiate
Klassikalise teooria järgi saavad osakesed liikuda ainult esimeses piirkonnas. Kvantteooria järgi aga osa osakesi läbib potentsiaalitõkke. Seda nähtust nimetatakse tunnelefektiks. Koguenergia korral on tõkke läbilaskvus seda suurem, mida madalam ja kitsam on tõke. Tõkke läbilaskvustegur D iseloomustab ühtlasi tõkke läbimise tõenäosust. 44. Lineaarne harmooniline ostsillaator Ostsillaator võnkuja Harmooniline võnkumine siinuse järgi Aatomid ja molekulid kristallvõres. Harmoonilisele võnkumisele saab taandada ka keerukamate võnkumiste juhte, nagu näiteks aatomite võnkumised molekulides. Tahkekehateooria ja väljateooria mitmed probleemid on taandatavad harmoonilise ostsillaatori ülesandele. Kui jõud, mis viib süsteemi tasakaaluasendi poole võrdub hälbega, siis nimetatakse seda harmooniliseks ostsillaatoriks.näiteks molekulid kristallvõres. 45. Kvantmehhaanilise ostsillaatori erinevus klassikalisest
Füüsikaline maailmapilt (II osa) Sissejuhatus......................................................................................................................2 3. Vastastikmõjud............................................................................................................ 2 3.1.Gravitatsiooniline vastastikmõju........................................................................... 3 3.2.Elektromagnetiline vastastikmõju..........................................................................4 3.3.Tugev ja nõrk vastastikmõju..................................................................................7 4. Jäävusseadused ja printsiibid....................................................................................... 8 4.1. Energia jäävus.......................................................................................................8 4.2. Impulsi jäävus ...............................................................
See muudab metallid ka headeks elektrijuhtideks. · Dielektrikutes, nagu teemant, kvarts ja teflon, jäävad elektronid seotuiks oma aatomitega ja seetõttu pole seal vabu voolukandjaid. · Pooljuhtide elekrijuhtivus on metallide ja dielektrikute vahepealne, ainult osa aatomeid on ioniseeritud ja loovutanud elektronid kristalli ühisesse leiulainesse. MOLEKULI EHITUS · Kui kaks või enam aatomit on ühinenud tihedalt seotud koosluseks, siis öeldakse, et need aatomid moodustavad molekuli. · Aatomeid kooshoidev keemiline side jaguneb kovalentseks ja ioonsidemeks. · Kovakentne side moodustub siis, kui molekuli koosseisu kuuluvate aatomite üks või mitu elektroni muutuvad kogu süsteemile ühiseks. · Ioonsideme puhul ,,omandab`` üks aatom teise aatomi elektroni. ELEKTRIJUHT Ehk juht on materjal, mis sisaldab liikuvaid elektrilaenguga osakesi (kõige sagedamini elektrone) ning mille elektritakistus (täpsemalt eritakistus) on seetõttu väike
1. Kirjelda ioonsideme ja kovalentsideme teket molekulide moodustamisel aatomitest. *Nii Na kui ka Cl aatomid muutuvad suhteliselt kergest Na+ ja Cl- ioonideks. Kui Na ja Cl aatomid satuvad lähestikku, ,,kingib" Na oma väliselektroni Cl-le. Positiivsete ja negatiivsete ioonide vahel tekib tõmme, mis seobki nad ioonsidemesse. *A-eemaldatud aatomid, B-ühtpidi spinnid, ühinemine keelatud, C-eripidi spinnid, ühinemine lubtatud, elektronpilved valguvad ühte, D-klassikaline näitpilt kahe tuuma ümber orbiitlevaist elektronidest. 2. Kuidas on kindlaks tehtud, et kristallides on aatomid paigutatud korrapärasesse ruumvõresse? Difraktsioonikatsete abil. 3. Kuidas muunduvad aatomite kõrgemad energiatasemed, kui aatomid (ioonid) ühinevad kristalliks?
Energia – keha võime teha tööd, toimida välise jõu vastu. Mõõdetakse džaulides (J). Kineetiline, potentsiaalne ja elektromagnetiline energia. Välise mõju puudumisel on süsteemi koguenergia jääv (energia jäävuse seadus). Prootonite arv tuumas on aatomi järjenumber e aatomnumber. Neutronite arv tuumas võib sama elemeni eri aatomites erineda. Prootonite ja neutronite koguarv tuumas on massiarv. Isotoobid - sama järjenumbri, kuid erineva massiarvuga aatomid Aatomid – aine koosneb aatomitest. Aatomid on enamasti ühinenud molekulideks või moodustuvad ioonseid tahkiseid (nt NaCl). (molekulideks ühinemata, ioniseerimata aatomitest koosnevaid ained leidub harva, nt väärisgaasid). Keemiline element – kindla tuumalaenguga aatomite liik Molekulivalem – annab infot, mitu millise elemendi aatomit on molekulis, nt C4H9Cl (klorobutaan). Struktuurivalem – annab lisaks infot ka selle kohta, kuidas on aatomid omavahel seotud NÄIDE
muundamiseks. Transistori abil saab ühe elektrisignaali abil juhtida ehk tüürida teist elektrisignaali.kasut.transistore ühendusi e.mikroskeeme e.kiip nt.videokaardi protsessorid,arvuti protsessor (2 miljardit pandi ühte kiipi kokku).Röntgenkiirguse teke on samasugune nagu joonspektril (elekton läheb ühelt nivoolt teisele).Spontaanne kiirgus kiirgus mis on iseeneslikult tekkiv vaba kiirgus.Tavahõive Tavaolukorras moodustavad alati lõviosa energiavaesemad, footoneid neelavad aatomid Nm>>Nk Sellisesaatomkonnas on on ülekaalus footonite neeldumine. Pöördhõive olukord kus ergastatud seisundis rohkem elektrone kui põhiseisundis ühe.Valguskvandi peale langemisel stimuleeritakse üleminek metastabiilses seisundist põhiseisundisse.Pöördhõive saavutamine on laserehituse põhiprobl.Tuumajõud Tugev vastastikmõju põhjustab tugeva tuumajõu mis hoiab aatomituuma koos.Väga piiratud
..,n-1 ·iseloomustab elektroni liikumishulga momendi absoluutväärtust ·määrab kindlaks, millised võimalikud orbiidid antud n korral on stabiilsed Magnetkvantarv · Kui kõik ausalt ära rääkida..... tähis ml ·võib omada väärtusi ml=0,±1,±2,...,±(l-1),±l ·iseloomustab liikumishulga momendi vektori võimalikku suunda Spinnkvantarv · tähis ms ·väärtuseks ms=±½ · "lubab" igale orbitaalile panna 2 elektroni Lihtsamad ja keerulisemad aatomid Kergemad näited H, He Vesiniku aatomi põhiolekus on aatomituuma ümber üks elektron 1s orbitaalil Keerulisemate molekulide koostises võib olla tuhandeid aatomeid Näited: HTTP://WWW.COLORADO.EDU/PHYSICS/2000/ -> table of contents -> quantum atom -> atomic spectra Molekulide ehitus Kui kaks või enam aatomit on ühinenud tihedalt seotud koosluseks, siis öeldakse, et need aatomid moodustavad molekuli
........................................................... 42 5. DEFEKTID TAHKETES MATERJALIDES ............................................................................... 43 5.1. Sissejuhatus (Joonis 3.38) ........................................................................................ 43 5.2. Punktdefektid .......................................................................................................... 43 5.2.1. Vakantsid ja võrevahelised aatomid................................................................ 43 5.3. Lisandid tahkes kehas .............................................................................................. 45 5.4. Joondefektid dislokatsioonid (joonis 3.43) ........................................................... 46 5.5. Kahemõõtmelised defektid ..................................................................................... 47 5.5.1. Materjali välised pinnad ...
Aatomifüüsika 1) de Broglie hüpotees osakeselainetest. Elektron pole mitte osake,vaid laine.Mehaanika vähima mõju printsiip on ekvivalentne Fermat´ printsiibiga optikas,kui keha impulss p=mv asendada lainearvuga valemi p=hk abil.EHK omistades liikuvale osakesele lainepikkuse lambda=h/p,võime trajektoori leidmisel kas interferentsivalemeid. 2) .Mikromaailma täpsuspiirangud(määramatuse relatsioonid).Määramatus on seotud mõõtmisega.Mõõtmine vigadega.Meil ei ole üheaegselt võimalik mõõta aega&energiat(mikromaailmas).Kui määrata 1 täpsex,jääb teine määramatux.Meil ei ole üheaegselt võimalik mõõta impulssi(kiirust)&asukohta. 3) Bohri aatomimudel.Elektronid võivad aatomis liikuda ainult kindlatel statsionaarsetel orbiitidel.Sellisel orbiidil liikudes elektron ei kiirga.Ringorbiidil avaldub seisulaine: L=n x lambda lambda=(2Pii x R)/h.Elektroni üleminekul suurema energiaga orbiidilt väiksema energiaga orbiidile aatom kiirgab kvandi,üleminekul väiksema energ
vahel. Lahendades Schrödingeri võrrandi süsteemi kohta, mis kattuvad summaarselt väiksemas ulatuses. koosneb kahest lähenevast vesinikuaatomist, saame kaks -side (loe: delta-side) neli kattumispiirkonda. lahendit: Lähenevad samamärgilise spinniga elektronidega Hübridisatsioon erinevat tüüpi orbitaalid, mille energia aatomid. Teatud kaugusest alates hakkab süsteemi liiga palju ei erine, võivad liituda. Tulemusena tekib sama potentsiaalne energia kasvama ning ülekaalu arv ühesuguse kuju ning võrdse energiaga uusi orbitaale, saavutavad tõukejõud. mida nimetatakse hübriidorbitaalideks. Hübridisatsioon Lähenevad vastasmärgilise spinniga elektronidega
RELATIIVSUSTEOORIAD ERIRELATIIVSUSTOORIA ÜLDRELATIIVSUSTEOORIA peamiselt LIIKUMISE KOHTA LIIKUMINE+GRAVITATSIOON (kiirus)v<>C(valguskiirus) Ruumikõverus: suure massiga taevakeha juures potents.auk valguskiirusel liikudes muutub aeg aeglasemaks- kaksikute paradoks kehade mõõtmed tõmbuvad kokku taustsüsteemi jaoks Ei kehti meie matemaatika- nurkade liitmine teistsugune nii saab valgus meieni tulla päikese tagantki-valg.-> mass= E=mC2 energia suurenedes mass kasv ruumikõv. Taustsüsteem- ei liigu/liigub sirjooneliselt Aja dilatatsioon- Liikuvates süsteemides toimuvate protsesside aeglustumine paigalseisva vaatleja jaoks (kaksikute paradoks) Pikkuse kontraktsioon-valguskiirusele läheneval kiirusel liikuv keha tõmbub liikumissuunas kokku.(kui võrdselt kiirusega-muutub olematu
Elementide oksüdatsiooniastmete muutusega kulgevad reaktsioonid Redoksreaktsioonid - reaktsioonid, milles reageerivates ainetes muutuvad mõnede elementide aatomite oksüdatsiooniastmed. Kui vaadelda elektrone mingite tuumade juurde kuuluvatena, siis redoksreaktsioonis toimub elektronide ülekanne ühe elemendi aatomilt teise elemendi aatomile samaaegselt toimub oksüdeerumine e oksüdatsioon ja redutseerumine e reduktsioon (van. taandamine). Ainet või iooni, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone, nimetatakse redutseerijaks, see aine ise seejuures oksüdeerub (tema oksüdatsiooniaste kasvab). Ainet või iooni, mis seob elektrone, nimetatakse oksüdeerijaks, aine ise seejuures redutseerub (tema oksüdatsiooniaste kahaneb). Oksüdeerumine elektronide loovutamine. Oksüdatsiooniaste suureneb. Redutseerumine - elektronide liitmine. Oksüdatsiooniaste väheneb. Oksüdeerija liidab elektrone, oksüdatsiooniaste reaktsioonis väheneb. Redutseerija (van
1.kuidas muunduvad aatomid kõrgemate energiatasemed, kui aatomid ühinevad kristalliks? Kristallides muunduvadatomite ioonide väliselektronide energiatasemed mitmede eV laiusteks energiatsoonideks, mille hõivamine elektronide poolt järgib tõrjutusprintsiipi ja mis on ühised kogu kristallile. 2.mille poolest erinevad metalli pooljuhi ja dielektriku energiatsoon? Metallides on kõrgeim hõivatud energiatsoon ainult osaliselt elektronidega asendunud. Dielektrikus on, aga kõrgeim hõivatud energiatsoon-valentsitsoon elektronidega täidetud.metallides
1. Ioonside. Positiivsete ja negatiivsete ioonide vahel tekib tõmme, mis seostabki nad ioonsidemesse. Näiteks keedusool NaCl ioonside elektronide ,,kinkimise" teel. Need aatomid moodustavad molekuli, kuna nad muutuvad suhteliselt kergesti Na+ positiivseteks ja Cl- negatiivseteks ioonideks. Kui Na ja Cl aatomid satuvad lähestikku, ,,kingib" Na oma väliselektroni Cl-le. Ioonsidemega ühendeid on üsna palju looduses. Kovalentne ehk homeopolaarne side. Tema moodustumisel ühistatakse ikka vastasspinnidega elektronpaarid, üks elektron kummaltki ühinevalt aatomilt. Kovalentse sidemega ainete hul looduses on valdav. Kovalentne side on H2 juhtum
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.
Seotud seisund kovalentne side - saab tekkida ainult siis kui väliselektronide spinnid on antiparalleelsed (radiaalosa on sümmeetriline).Kovalentne side on spetsiifilise kvantmehaanilise päritoluga ja sellel klassikalist analoogi ei ole. (Ühinevate aatomite tuumade tõuge tasakaalustatakse nii,et elektronpilve tihedus on suurim tuumade vahelises alas ). 2. Kristallvõre: Kristallid on makroskoopilised hiidmolekulid, milles aatomid või ioonid on paigutunud korrapärasesse (perioodiliselt korduvate ühikrakkudega) ruumvõresse. Kristallides (tahkistes) muunduvad aatomite/ioonide väliselektronide energiatasemed mitme eV laiusteks energiatsoonideks, mille hõivamine elektronide poolt järgib tõrjutusprintsiipi ja mis on ühised kogu kristallile.Kristallvõre on igal juhul füüsikaline mudel idealiseering. 3
Fotoefekt elektronide ainest välja löömine valguse (suure sageduse ja väikse lainepikkuse, nt. ultraviolettkiirgus) toimel. Kui valgus vabstab elektronid ja annab neile võimaluse liikuda, kuid ei vii neid ainest välja on tegu sisefotoefektiga. Näiteks CCD sensorid erinevates kaamerates. Mikroosakeste dualism - osakest võib käsitleda nii kvandina kui ka lainena. Näiteks valgus. Mikromaailma täpsuspiirangud Mikroosakeste füüsikas esinevad piirangud, kus on osakest iseloomustavate suuruste paare, mida ei saa samaaegselt sama täpselt määrata ning ühe määramise täpsust suurendades, väheneb teise täpsus. See ei ole kõrvaldatav ei riistade ega meetodite täiendusega. Nt. asukoht ja impulss. Tunnelefekt Nähtus, kus mikroosake on võimeline läbima potensiaalibarjääri, mille mõõtmed on väiksemad osakese lainepikkusest. Nt. alfalaguminine või nt. samal põhimõttel töötab tunnelmikroskoop. Kvantarvud Enamasti täisarvud, mis kirjeldavad elektronide asu