09Energia E=hf e-energia h-Plancki konstant f-sagedus E=mc2 VALGUSKIIRGUS Hf=mc2=> m=hf/c2 Aatomis on elektronidel teatud kindel hulk orbiite, millel liikudes aatomi energeetiline olek ei muutu-neid orbiite nim lubatud orbiitideks. Kõige väiksema energia olekut nim aatomi põhiolekuks ja teisi kõik ergastatud olekuks.Kui orbiitidele vastavad eergiad on En ja Ek, siis kiiratava või eelatava valduskvand energia avaldub Hf=Ek-En. Energia on määratud täisarvugan, mida nimetatakse peakvantarvuks. Lisaks kirjeldatakse energiat orbitaalkvatarvu, spinni ja magnetkvantarvuga. On kindlaks tehtud, et ühes aatomis ei saa olla kahte elektroni täpselt ühesuguste kvantarvude komplektiga. Seda printsiipi nimetatakse tõrjutusprintsiibiks ehk Pauli printsiip(W.Pauli). Järgmise olulise sammu tegi 1924.a. L. de Broglie, kes püstitas hüpoteesi, mille kohaselt dualis pole iseloomulik mitte ainult valgusele, vaid on palju universaalsem. See kehtib ka elementaarosakeste korral. =h/p ; p=m*v
orbiitidel, tuum on koondunud keskele. Kogu mass on tuumas. (Rutherford) (3) a elektron liigub aatomis ainult kindlatel orbiitidel, ei kiirga energiat. b elektroni üleminekul ühelt orbiidilt teisele, kiirgab valgus kvandi. (4)Aatom kiirgab kvandi, kui elektron liigub kõrgemalt orbiidilt madalamale. Aatom neelab kvandi, kui elektron liigub madalamalt orbiidilt kõrgemale. (5) Elektronide orbiite on võimalik kokku lugeda (1,2,3 ..), vastav number n on aatomi oleku peakvantarvuks, mis määrab ära elektroni ja aatomi energia ning orbiidi raadiuse. Peakvantarvule vastab n=1, aatomi tuumale lähim orbiit ja aatomi tuuma põhiolek, kus aatomi energia on minimaalne. Aatomi kõiki teisi olekuid elektroni ''kõrgemate'' orbiitidega nimetatakse ergastunud olekuks peakvant arvu väärtusega n{2, 3, 4, 5, 6 ..}. Aatom neelab kvandi, kui elektron liigub madalamalt orbiidilt kõrgemale.
kasutamise relativistlikus kvantmehaanikas üldjuhul ebamugavaks. 12. Kaasaegne aatomimudel: • Elektronidel ei ole kindlalt kirjeldatavaid orbiite. On vaid määratavad erinevad energiatasemed, millel elektron võib olla. • Elektroni jaoks on vaid määratav tema tõenäolisim asukoht. • Seetõttu räägime elektronpilvest. • Elektronpilve kuju sõltub energiatasemest. 13. Kvantarvud iseloomustavad: • Energiataseme numbrit loetuna alates tuumast nimetatakse oleku peakvantarvuks. • Peakvantarvule n=1 vastab aatomi põhiolek, tema energia on minimaalne. • Kõiki teisi olekuid(n>1) nimetatakse ergastatud olekuks. • Püsiv on aatom vaid põhiolekus. Ergastatud olek on ajutine. 14. Perioodilisuse kujunemine: • Peakvantarv • Orbitaalkvantarv • Magnetkvantarv • Spinn 15. Väline fotoefekt seisneb sellest,et valgus lööb metalli pinnalt elektrone välja, neid nimetatakse fotoelektronideks.
reeglite järgi, realiseeruvad vaid mõned kindlaile energiaile vastavad orbiidid. Need on nn. statsionaarsed orbiidid, kus elektron tiirleb energiat kiirgamata. 2) Elektroni üleminekul ühelt statsionaarselt orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab kindla sagedusega elektromagnetilist kiirgust. Kui orbiitidele vastavad energiad on E n ja E k , siis kiiratava või neelatava valguskvandi energia avaldub hf = E k E n . Energia on määratud täisarvuga n, mida nimetatakse peakvantarvuks. Joonisel on toodud vesiniku aatomi esimesed orbiidid ja valguse kiirgumine ja neeldumine vesiniku aatomis. Bohri teooria seletas hästi küll vesiniku kiirgusspektrit, aga mitte teiste elementide omi. Hilisemad täpsemad aatomimudelid, mis kasutavad rohkem kvantarve ja teisi mõisteid kui Bohr kinnitavad, et Bohri poolt arvutatud elektronide orbiitide raadiused on kõige tõenäosemad kaugused tuumast ja elektronide energia oleneb ka teistest
üleminekul täisarv väiksema seisulaineid (leiulaine energiaga orbiidilt on suurema energiaga orbiidile sesiulaine). Vt.aga neelab selle. järgnevat joonist. 22.11.12 28 Kvantarvud · Aatomifüüsikas tähistatakse neid tähtedega ja nimetatakse vastavalt n, l, m ·Mendelejevi peakvantarvuks tabeli reeglid: ( n), ·1.orbitaalseks kvantarvuks (l Elektroni põhiseisundiks ) (iseloomustab aatomis on minimaalse teiste elektronkihtide elektrilist mõju) ja energiaga seisund (potentsiaalse energia miinimumi · magnetiliseks lause) kvantarvuks (m ) (ilmneb välise elektromagentvälja korral) ·2.Neljas kvantarv
See tähendab, et neil ei saa olla suvalisi väärtusi, vaid ainult teatud kindlaid väärtusi. Need väärtused saavad üksteisest erineda vaid kindlate suuruste nn kvantide kaupa. Üheks selliseks suuruseks on energia. Tuleb välja, et aatomitel saab olla ainult teatud kindla väärtusega energiaid. Elektronide lubatud energiaid kirjeldavad energiatasemed ehk energianivood. Mingile energiatasemele vastav energia väärtus on määratud ühe täisarvuga, mida kutsutakse peakvantarvuks ja selle tähiseks on n. Kui elektron satub mingil põhjusel kõrgemale energiatasemele, siis öeldakse, et aatom on ergastatud. Sellele vastab suurem energia kui on aatomil põhiolekus. Iga keemilise elemendi aatomid kiirgavad ainult sellele elemendile iseloomulikku valgust, sest ühe aine kõikidel aatomitel on ühesugune elektronide energiatasemete süsteem Soojuskiirgus ja luminestsents Soojuskiirgus on elektromagnetiline kiirgus, kus aatomite ergastumine toimub
Beetakiirgus kujutab endast kiirelt liikuvate elektronide voogu. Bohri aatomimudel tugineb postulaatidele. Aatomis tiirlevad elektronid ümber tuuma ringorbiitidel ilma energiat kiirgamata. Neid orbiite nimetatakse statsionaarseteks orbiitideks. Elektroni üleminekul ühelt statsionaarselt orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab kindla sagedusega elektromagnetilist kiirgust. Kiiratud või neelatud footoni energia on määratud täisarvuga n, mida nimetatakse peakvantarvuks. Coulomb'i seadus: Kaks punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse r ruuduga: F = kq1q2/r2, kus k on SI süsteemi ühikute korral 9 . 10 9 N. m2/C 2. Elektrilaeng näitab, kuivõrd keha osaleb elektromagnetilises vastastikmõjus. Looduses leidub kahte liiki elektrilaenguid, mida kokkuleppeliselt nimetatakse positiivseteks ja negatiivseteks. Samamärgiliselt laetud
lähedalt lainelises liikumises tiirlevat elektroni. Ühelgi ajahetkel ei ole võimalik üksikelektroni asendit kihis määrata, kuid iga kiht koosneb orbitaalidest ehk tõenäosuspivedest, kus tõenäoliselt leidub igal ajahetkel üks või kaks elektroni . Elektroni võimalikke orbiite ja seega ka aatomi olekuid võib tuumast alates loetleda täisarvudega n = 1, 2, 3, ... Vastavat numbrit n nimetatakse orbiidi peakvantarvuks , mis määrab elektroni ja koos sellega ka aatomi energia ning elektroni orbiidi raadiuse. Kui elektron siirdub ( langeb ) "kõrgemalt", s.o. suurema peakvantarvuga orbiidilt "madalamale ", siis kiirgub kvant . Aatomi ergastamine ehk üleminek suurema energiaga olekusse võib toimuda vastava energiagakvandi neelamisel aga ka muul viisil energiat saades ( elektriväli, temperatuur ). Aatomid kiirgavad ja neelavad valgust ainult kindlatel lainepikkustel, igale keemilisele elemendile
Makromaailma moodustavad kehad, mida me suudame vahetult tajuda. Bohri aatomimudel: Aatom on stabiilne ning kiirgab kindlate sagedustega (lainepikkustega) valgust. Neist faktidest järeldub, et kiirgav aatom loovutab energiat portsjonite ehk kvantide kaupa. Bohri postulaadid: 1) aatom omab kindla energiaga statsionaarseid ehk ajas muutumatuid olekuid. 2) aatom kiirgab või neelab valguskvandi vaid siirdel (üleminekul) ühest statsionaarsest olekust teise. Peakvantarvuks nimetatakse kvantarvu n, mis Bohri mudeli korral määrab aatomi energia, elektronorbiidi raadiuse ja elektroni kiiruse. Energianivoo on peakvantarvule vastav energia. Aatom asub põhiolekus, kus energia on vähim. Valguse kiirgumine elektron läheb üle madalamale energiatasemele (tuumale lähemale), siis kiirgub footon. Valguse neeldumine elektron läheb üle kõrgemale energiatasemele (tuumast kaugemale), siis neeldub footon.
Beetakiirgus kujutab endast kiirelt liikuvate elektronide voogu. Bohri aatomimudel tugineb postulaatidele. Aatomis tiirlevad elektronid ümber tuuma ringorbiitidel ilma energiat kiirgamata. Neid orbiite nimetatakse statsionaarseteks orbiitideks. Elektroni üleminekul ühelt statsionaarselt orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab kindla sagedusega elektromagnetilist kiirgust. Kiiratud või neelatud footoni energia on määratud täisarvuga n, mida nimetatakse peakvantarvuks. Coulomb'i seadus: Kaks punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse r ruuduga: F = kq1q2/r2, kus k on SI süsteemi ühikute korral 9 . 10 9 N. m2/C 2. Difraktsiooniks nimetatakse valguslainete kandumist varju piirkonda. Varju piirkonnas lained interfereeruvad, kui lained on koherentsed. Varju piirkonnaks nimetatakse seda ruumiosa, kuhu sirgjooneliselt leviv valgus ei satu.
Need on nn. statsionaarsed orbiidid, kus elektron tiirleb energiat kiirgamata. 2) Elektroni üleminekul ühelt statsionaarselt orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab kindla sagedusega elektromagnetilist kiirgust. Kui orbiitidele vastavad energiad on En ja Ek, siis kiiratava või neelatava valguskvandi energia avaldub hf = Ek En . Energia on määratud täisarvuga n, mida nimetatakse peakvantarvuks. 3) Statsionaarsed on orbiidid, millel liikudes elektroni impulsimoment on Plancki taandatud konstandi täisarvkordne: mvr = n, kus r on orbiidi raadius, = h/2 ja n = 1,2,3,... Joonisel on toodud vesiniku aatomi esimesed orbiidid ja valguse kiirgumine ja neeldumine vesiniku aatomis. Bohri teooria seletas hästi küll vesiniku kiirgusspektrit, aga mitte teiste elementide omi. Hilisemad täpsemad aatomimudelid, mis kasutavad rohkem kvantarve ja teisi mõisteid
2 2 4 13,6 = - 2 2 = - 2 = 1,2,3,4,5 kus, 14 - elektroni laeng, - elektroni mass, - tegur, mida kvantteoorias nimetatakse peakvantarvuks. Bohri vesiniku aatomi mudel on esitatav kujul (joon. 2.6). Bohri valemist (joon. 2.4.) on võimalik arvutada lubatud energiavood vesiniku aatomis. Energianivoo, kus elektron on tuumale maksimaalses läheduses - alumine nivoo (I nivoo) on -13,6 ja see vastab = 1. Kui elektron ergastatakse kõrgematele energianivoodele, siis II nivool on tema energia - 3,4 , III nivool 1,5 . Kui elektron ergastatakse vabasse olekusse , siis elektroni energia on 0
annaabi.ee 
