Footonid Footonid on valgusosakesed e. valguskvandid. Levivad kiirusega c, nad ei eksisteeri paigalolekus. Neil puudub seisumass ja ei kehti mehaanika seadused. Neeldumisel aines footonid hävivad. Footoni energiat saab leida nn. Plandi valemi abil. E=h*f E = footonite energia (J) h = plancki konstant 6,63 * 10-34 J/s f = sagedus Liikumisel mass m = ( h * f ) / C2 C = valguskiirus 3 * 108 m/s Footoni impulsi leidimine p=m*C Fotoefekt Elektronide väljumine ainest valguse toimel esineb eriti metallide korral. Avastas Heinrich Hertz 1887. Aastal. Seaduspärasused:
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? Footon ei saa eksisteerida paigalolekus. Omandab tekkimise hetkel kiiruse ja neeldumisel annab ära oma energia sellele kehale, kus ta neeldub ja lakkab olemast. 4. Mis on fotoefekt?
1. Valgust kirjeldatakse kui footonite (valguskvantide) voogu.
2. Footoni energia määratakse valemist E=hf.
3. Fotoefektiks nim elektronide väljalöömist ainest valguse toimel.
Piirsagedust või lainepikkust, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni
väljumistööga nim fotoefekti punapiiriks.
Kui fp>f , siis ei esine fotoefekt, kui fp
seletada Valgus ei kiirgu aatomeist lainena, vaid energiportsjonite, ehk kvantide kaupa See kvanthüpotees võimaldas teoreetiliselt kirjeldada kehade soojuskiirgust Võib jääda mulje, et footonite voog on mingisugune päikesevalgusega kaasas käiv lisaefekt. Päikesevalgus nagu ka mujalt lähtuv valgus ongi footonite voog. Footon kvantoptikas energia portsjon. Valguskvant, mille kaupa kiirgub valgus aatomist Footonil pole seisumassi, st ta ei saa eksisteerida paigalolekus. Laineteooria Louis de Broglie hüpotees Tegelikult on valgusele omane dualism. Valgusel on kahesugused omadused kord käitub lainena, kord osakeste voona. Valgus on osakeste e. footonite voog ja elektromagnetlaine samaaegselt
Footonid: valguse osake; me näeme asju seda värvi, mis Luurmeetriga saab algust mõõta. värvi footineid tagasi Mida rohkem valgust, seda põrkuvad; footoni kiirgus on rohkem luxe. Mõõdab, kui palju valguskiirgus; footon ei saa elektrone ainest välja lööb. elektriseerida paigalolekus; footoni energia E=h*f Fotoefekt: nim. Elektronide väljumist ainult valguse toimel; kui valguse sagedus on väiksem mingist antud aine jaoks kindlast piirisagedusest, siis efekti ei Kasutusvaldkonnad: esine. E= A+mv2/2
Footon on elektromagnetkiirguse väikseim osake ehk valguskvant. Footon on vaheosake ,mis vahendab elektromagnetilist vastasmõju(Elektromagnetiline vastasmõju toimib elektriliselt laetud kehade vahel tekitades elektromagnetilise jõu. Elektromagnetiline jõud hoiab näiteks aatomis elektronid aatomituuma ümber ja tema abil luuakse keemilised sidemed molekulides.) Tema seisumass on 0 , s.t et ta ei saa eksisteerida paigalolekus ning seetõttu liigub ta vaakumis alati valguse kiirusega . Footon omandab tekkimise hetkel valguse kiiruse. Neeldumisel annab footon oma energia sellele kehale kus ta neeldus ja ta lakkab olemast. Valguse kiirus kui universaalne füüsikaline konstant ongi defineeritud footoni liikumise kiiruse kaudu vaakumis. Erinevat värvi valguse footonitel on erinev mass. Footoni, nagu iga liikuva osakese impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutisega. P->=mc->
Comptoni efekt Röntgenkiirguse hajumisel ainetel, mis sisaldavad vabu elektrone, suureneb kiirguse lainepikkus. Fotokeemilised raktsioonid Fotokeemiline reaktsioon on siis kui reaktsioon toimub valgusekavantide osavõttul. Nt fotokeemiline reaktsioon on osooni tekkimine ja fotosüntees. Footonid Footonitel on kindel energia E=hf või E=mc2 . Footoni enertgia on määratud talle vastava laine sagedusega. Footonil on mass kuid tal pole seisumassi s.t ta ei sa eksisteerida paigalolekus. Footoni nagu iga liikuva osakese impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutisega p=mc. Valguse dualistlik käsitlus Valguse laine-ja kvantteooriad ei ole vastandlilud, nad täiendavad teineteist. Tähendab et valgus võib käituda nii osakeste (footonite) voona kui elektromagnet lainetena. Osakestest koosnevad kvantolemust tõestavad 1)fotoefekt 2)valguse rõhk. Lainelist omadust aga 1)difraktsioon 2)murdumine
max= f min fmin= 6. Valguse intensiivsus on seda suurem, mida rohkem on valguvihus footoneid ja mida rohkem langeb neid ühes sekundis pinnaühikule. Intensiivsus määrab ära ainest eraldinud elektronide arvu ja seega ka voolutugevuse. 7. Ainest välja löödud elektronide energia sõltub sagedusest. E=A+K ............................ 8. Footon on valguse portsjon. Omadused: *On kindel energia E=hf. Energia sõltub sagedusest. *Pole seisumassi. St et ta ei saa eksisteerida paigalolekus. F omab massi liikumise tõttu. *Footonil on impulss. Impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutamisega p=mc 9. Metalli valgustamisel kollase valgusega fotoefekti ei teki. Rohelise valgusega fotoefekt võib tekkida, sest rohelise valguse sagedus on suurem ja footoni energia suurem. Punase valgusega fotoefekti ei teki, sest pun valguse sagedus on väiksem. 10. Dispersiooniks nimetatakse valguse lahutumist spektriks. Täpsemalt on dispersioon
Kui ühendada pooljuhid voolutarvitiga, siis suunduvad elektron ja auk oma pooljuhtide poole tagasi, tekitades elektrivoolu. 8. Footonil pole seisumassi. Footoni mass on formaalne ja on seotud energia-mass seosega: m=h*f / C2. Footoni impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutisega ning selle suund ühtib valguslaine levimissuunaga. 9. Footoni seisumass on 0 ning seetõttu liigub ta vaakumis alati valguse kiirusega C. Ta ei saa eksisteerida paigalolekus. 10. Valguse rõhk on mehaaniline mõju, mille pinnale ta langeb. Valguse rõhk on võrdeline intensiivsusega mida rohkem footoneid ajaühikus pinnaühikule langeb, seda suurem on valguse rõhk. 11. Neid keemilisi reaktsioone, mis toimuvad ainult valguskvantide osavõtul nimetatakse fotokeemilisteks. Fotokeemilisteks reaktsioonideks on näiteks fotosüntees ja osooni tekkimine. 12. (Dualistlik käsitlus) Valguse laine-ja kvantteooriad ei ole vastandlikud, nad
elektriliselt ühendatud suurteks patareideks, seal kasutatakse fotoelemente, mis koosnevad kahest eri tüüpi juhtivusega pooljuhist, fotoelemendi valgustamisel tekivad vabad laengukandjad liiguvad läbi pooljuhte lahutava tõkkekihi ja fotoelemendi pooled laaduvad erinimeliselt ning fotoelement muutub elektrienergiaallikaks; 10) footoni enrgia määratud talle vastava laine sagedusega, mis erinevalt teistest osakestest ning footonil puudub seisumassi - ta ei saa ekssiteerida paigalolekus, footoni impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutisega p=m*c; E=hf, hf=A+ (v=), fp=, f= , hf>A, E=mc2, N=, c= , 1elektronvolt=1,6x10-19J. E kvandi energia 1J, h plancki konstant (6,6x10-34Js), f valguskvandi sagedust 1Hz, A väljumistöö 1J, m elektroni mass (elektroni seisumass 9,1x10-31kg), v elektroni kiirus 1m/s, fp punapiiri sagedus 1Hz, c valguse kiirus (3x108m/s), lainepikkus 1m, väljunud
mõõtmisel (fototakistiga, fotodioodiga, nõrka valgust fotoelektronkordistiga), kinos, televisioonis, fotograafias, päikesepatareides (hulk omavahel elektriliselt ühendatud fotoelemente; kosmoselaevades, elektrijaamades, ka kosmosesse paigutatavates) jne. Fotoelemendis tekib valguse toimel elektrivool või muudetakse valgusenergia elektrienergiaks. Footoni energia on määratud talle vastava laine sagedusega. Footonil puudub seisumass, ta ei saa eksisteerida paigalolekus. Footoni impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutisega ning selle suund ühtib valguslaine levimissuunaga. Kui footonid langevad mingile kehale, annavad nad oma impulsi sellele üle. Valguse rõhk on võrdeline valguse intensiivsusega. Footoni põrkumisel vaba elektroniga väheneb footoni energia ja suureneb kiirguse lainepikkus. Fotokeemilisteks nimetatakse reaktsioone, mis toimuvad vaid valguskvantide osavõtul (fotosüntees, osooni tekkimine, pildistamisel).
nõrgendavad või kustutavad üksteist liitumisel. Näeme maailma värvilisena, kuna esemetelt peegeldunud (ka kiirgunud) valgus tekitab meie silmis valgusaistingu. Erineva lainepikkusega valguslained põhjustavad erinevaid valguaistinguid. Footon kvantoptikas energia portsjon. Valguskvant, mille kaupa kiirgub valgus aatomist. Valgus on footonite voog. Footoni energia. E= hf Footonil pole seisumassi, st ta ei saa eksisteerida paigalolekus. E=mc² (footoni massi leidmiseks) Footoni impulss p=mc Murdumisseadus täieliku peegeldumise kohta sin/ sin90º = n2/n1 Kui esimeseks keskkonnaks on vaakum või õhk, siis sin = 1/ n1 Lainefront on pind või joon, mis eraldab keskkonda, kuhu laine pole veel levinud, sellest keskkonna osast, mille laine on läbinud. Lainefrondi kõik punktid võnguvad samas faasis, sest neisse jõudmiseks on laine levinud võrdse aja. Nii võib öelda, et lainefront on samafaasi joon või pind.
8.Impulss, impulsi jäävuse seadus; reaktiivliikumine. Impulss- e. liikumishulk on vektoriaalne suurus, mille suund ühtib kiirusvektorti suunaga, impulss sõltub keha massist, võrdub keha massi ja kiiruse korrutisega: p=mv Impulsi jäävuse seadus- suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. m1v1+m2v2= m1v1'+m2v2' või p1+p2=p1'+p2' Reaktiivliikumine- liikumine, mille põhjustab kehast eemale paiskuv kehaosa. Paigalolekus on raketikesta ja kütuse koguimpulss 0; 0=mrvr+mkvk (r- rakett, k- kütus); mrvr=- mkvk; vr= -(mk/mr)vk. Mida suuremat raketi kiirust tahetakse, seda suurem peab olema kütuse mass.
Fotoefektil kehtib seega valem hf =A+mv2 / 2 Fotovoolu tugevus oleneb valguse intensiivsusest ja on seda suurem, mida suurem on intensiivsus. Piirsagedust või lainepikkust, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga nimetatakse fotoefekti punapiiriks. Footonid Footoni energia on määratud talle vasava laine sagedusega.Footonil,nagu igal osakesel on mass. Erinevalt teistest osakestest pole footonil seisumassi,st ta ei saa eksisteerida paigalolekus. Footoni massi arvutamine : E=mc2 Footoni, nagu iga liikuva osakese impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutisega p=mc Valguse dualistlik käsitlus Laineteooria kohaselt võib valgust käsitleda kui elektromagnetlainet, mis koosneb kahest komponendist elektri ja magnetväljast. Valguse laine- ja kvantteooriad ei ole vastandlikud,nad täiendavad üksteist. Suurema sagedusega elektromagnetkiirgus sarnaneb rohkem osakeste voole,väiksema sagedusega kiirgus aha lainele.
elektrisädeme abil. Ta pani tähele et elektrisäde tekkis paremini kui elektroode valgustati. Asja edasisel uurimisel tehti kindlaks, et valgus vabastab metallist elektrone. Footonitel on kindel energia E=hf, mis on määratud talle vastava laine sagedusega. Footonite energia on imeväike, kuid sellest piisab, et tekitada meie silmas valgusaisting. Footonil, nagu ka igal teasel osakesel on ka mass, kuid tal puudub seisumass, mis tähendab,et footon ei saa eksisteerida paigalolekus. Footonitel on suur roll fotoefekti juures. Fotoefektiks nimetatakse elektronide "väljalöömist" ainest valguse toimel. Kui rääkida valgusest kui footonite voost, tuleks kindlasti ära mainida ka valguse rõhk, mis on võrdeline valguse intensiivsusega. See tähendab, et mida rohkem footoneid ajaühikus pinnale langeb, seda suurem on valguse rõhk. Suur hulk keemilisi reaktsioone toimub vaid valguskvantide osavõtul. Sellisid reaktsioone nimetatakse fotokeemilisteks
elektromagnetlained. Seda kiirgavad väga kõrge temperatuuriga kehad. Infravalgus on nähtavast valgusest pikema lainepikkusega elektromagnetlained. Seda kiirgavad kõik kehad, mille temperatuur on ümbritsevast keskkonnast kõrgem. 36. Plancki hüpotees? Valgus ei kiirgu aatomist lainena, vaid energiaportsionite ehk kvantide kaupa. 37. Mis on footon? Footon on valguseosakene ning sellel ei ole seisumassi, see tähendab, et ta ei saa eksisteerida paigalolekus. 38. Fotoefekt ja selle punapiir? Fotoefekt on nähtus, kus elektrone lüüakse ainest välja valguse toimel. Selle punapiir on lainepikkus, millest pikemad lained ei suuda antud aines fotoefekti tekitada. 39. Dispersioon ja selle seaduspära? Murdumisnäitaja sõltuvus valguse lainepikkusest. Mida suurem on lainepikkus, seda vähem ta murdub. 40. Millal ja kuidas tekib vikerkaar? Vikerkaar tekib siis, kui kusagil sajab vihka ja päike paistab. Päike
Seda kiirgavad väga kõrge temperatuuriga kehad. Infravalgus on nähtavast valgusest pikema lainepikkusega elektromagnetlained. Seda kiirgavad kõik kehad, mille temperatuur on ümbritsevast keskkonnast kõrgem. 36. Plancki hüpotees? Valgus ei kiirgu aatomist lainena, vaid energiaportsionite ehk kvantide kaupa. 37. Mis on footon? Footon on valguseosakene ning sellel ei ole seisumassi, see tähendab, et ta ei saa eksisteerida paigalolekus. 38. Fotoefekt ja selle punapiir? Fotoefekt on nähtus, kus elektrone lüüakse ainest välja valguse toimel. Selle punapiir on lainepikkus, millest pikemad lained ei suuda antud aines fotoefekti tekitada. 39. Dispersioon ja selle seaduspära? Murdumisnäitaja sõltuvus valguse lainepikkusest. Mida suurem on lainepikkus, seda vähem ta murdub. 40. Millal ja kuidas tekib vikerkaar? Vikerkaar tekib siis, kui kusagil sajab vihka ja päike paistab. Päike peab olema
fotoefekti punapiiriks. Lk 94. Fotoelementides põhjustab valgus elektrivoolu tekkimise või muundatakse valgusenergia elektrienergiaks. Poojuhtides esineva sisefotoefekti korral valgus ei löö elektrone ainest välja, vaid vabastab need aatomeist. Vabad elektronid aga vähendavad aine elektritakistust. Lk 97. Footonil pole seisumassi, ta ei saa eksisteerida paigalolekus. Footonil on impulss. Lk 105. Valguse olemust käsitletakse dualistlikult, tuginedes laine- ja kvantteooriale. Need lähenemised ei ole vastandlikud, nad täiendavad teineteist. Suurema sagedusega elektromagnetkiirgus sarnaneb rohkem osakeste voole, väiksema sagedusega kiirgus aga lainele. On olemas nähtusi, mida saab seletada nii ühest kui ka teisest käsitlusest lähtudes.
25. Mis on menisk? Ümmarguse ristlõikega torus võtab vaba pind sfääri kuju ja seda nimetatakse meniskiks. Märgava vedeliku korral tekib nõgus, mittemärgava korral kumer menisk. 26. Mis on keskkonnatakistus? Takistusjõudusid, mis on tingitud keha liikumisest vedelas või gaasilises keskkonnas, nimetatakse keskkonnatakistuseks. 27. Milline iseärasus on keskkonnatakistusel? Nende jõudude iseärasuseks on hõõrdumise puudumine paigalolekus. Väikestel kiirustel on asi võrdeline. 28. Mida nimetatakse sisehõõrdumiseks? Vedelikuosakeste liikumisel üksteise suhtes tekivad pidurdavad jõud, mida nimetatakse sisehõõrdejõududeks. Nähtust ennast nimetatakse vedeliku sisehõõrdumiseks ehk viskoossuseks. 29. Kas tuule korral saab rääkida sisehõõrdumisest? Saab küll. Sisehõõrdumine on maapealsete objektidega. 30. Mis on laminaarne voolamine?
Teisalt saab neidsamu nähtuseid kirjeldada ka väljadega, mida pole näha, kuid mis vahendavad osakeste vahel mõjuvaid jõude. Looduses vastab igale lainele osake ja iga osakesega kaasneb laine. Valgus kui elektronmagnetväljas, mis levib ruumis lainena. Teisalt saab valgust kirjeldada ka osakeste abil, nimelt on olemas valguse osakesed ehk kvandid. Valguse kvanti nimetatakse footoniks. footon on osake, millel seisumass on võrdne nulliga, see tähendab, et paigalolekus footon olla ei saa. Teisiti öelduna: kui footon peatatakse, siis muutub ta millekski muuks, tema energia muutub mõneks teiseks energialiigiks. Valguse kvantiseloom ilmneb selgemalt valguse kiirgumisel (tekkimisel) ja neeldumisel (kadumisel). Laineline olemus tuleb esile peamiselt valguse levimisel. 34. Mis on valgus? Valgus on elektromagnetkiirgus, mille lainepikkus on vahemikus 380– 700 nanomeetrit
(fototakistiga, fotodioodiga, nõrka valgust fotoelektronkordistiga), kinos, televisioonis, fotograafias, päikesepatareides (hulk omavahel elektriliselt ühendatud fotoelemente; kosmoselaevades, elektrijaamades, ka kosmosesse paigutatavates) jne. Fotoelemendis tekib valguse toimel elektrivool või muudetakse valgusenergia elektrienergiaks. Footoni energia on määratud talle vastava laine sagedusega. Footonil puudub seisumass, ta ei saa eksisteerida paigalolekus. Footoni impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutisega ning selle suund ühtib valguslaine levimissuunaga. Kui footonid langevad mingile kehale, annavad nad oma impulsi sellele üle. Valguse rõhk on võrdeline valguse intensiivsusega. Footoni põrkumisel vaba elektroniga väheneb footoni energia ja suureneb kiirguse lainepikkus. Fotokeemilisteks nimetatakse reaktsioone, mis toimuvad vaid valguskvantide osavõtul (fotosüntees, osooni tekkimine, pildistamisel).
suureneb mahu vähenemise tõttu. Praktiline kasut: nt. mahu ja massi ümberarvutustel vaja. 13. Mis eristab mõisteid ideaalne ja reaalne vedelik? Ideaalsel vedelikul puudub viskoossus ja ta ei ole kokkusurutav. Reaalsel vedelikul on viskoossus olemas. 14. Mis eristab hüdrostaatikat hüdrodünaamikast? Hüdrostaatika tegeleb vedelike tasakaaluprobleemidega, vaadeldakse vedelike käitumise seaduspärasusi nende paigalolekus. Hüdrostaatika osatähtsus protsessides on väike, enamikes vedelikega toimuvates protsessides toimub liikumine voolamine. Hüdrodünaamika käsitleb vedelike voolamise seaduspärasusi (nii tehnoloogilistes aparaatides kui ka torustikes). Hüdrodünaamilised protsessid mõjutavad tehnoloogiliste põhiprotsesside efektiivsust, nt. aitavad kiirendada soojuslikke protsesse, massiülekandeprotsesse jt. 15
mõjutavad teineteist alati võrdsete ja vastassuunaliste jõududega. Ühe keha mõju teisele nimetatakse lühidalt jõuks. Jõud on füüsikaline suurus, mis põhjustab keha kuju kiiruse või liikumise suuna muutuse. Jõu tähis on F ja ühik 1N. Jõudu mõõdetakse dünamomeetriga. (koosneb vedrust ja skaalast). Jõud on ka vektoriaalne suurus, sest peale arvväärtuse on tähtis ka jõu suund. Kui jälgida liikuvaid või paigalolevaid kehi, siis paneme tähele, et paigalolekus ning ühtlasel liikumisel peaksid kehale mõjuvad jõud olema tasakaalus või puuduma üldse. Viimast olukorda on väga raske ette kujutada, sest Maa gravitatsioonijõud mõjub kõigile tema lähedal olevatele kehadele tahes või tahtmata. Selline nähtus võetakse kokku Newtoni I seaduses: Keha on paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt, kui kehale mõjuvate jõudude resultant on „null“. Resultantjõuks nimetatakse jõudu, mille mõju kehale on samasugune nagu mitme jõu koosmõju
annaabi.ee 
