- Heeliumi aatomi tuuma laeng 2e - Kulla aatomi läbimõõt 3'10 astmes -15 m AATOMI SUURUSJÄRK u. 10 astmes -10 m TUUMA SUURUSJÄRK u. 10 astmes -15 m ELEKTRONI VAADELDAKSE PUNKTMASSINA, SETS SUURUS POLE TÄHTIS Prootonid + neutronid = nukleonid Tuumas pos prootonid ja neutraalsed neutronid ELEMENTAARLAENG kõige väiksem laeng looduses u. 1,6 * 10 astmes -19 C Laenguarv Z on kõige tähtsam aatomit isel suurus. Z = elemendi järjek nr = prootonite arv = elektronide arv Planetaarmudeli vastuolu ringjooneliselt liikuvad objektid kiirendavad ja kaotavad energiat. MIKROMAAILMAS KEHTIVAD SEADUSPÄRASUSED, MIS EI SOBI MAKROMAAILMA Postulaadid (Bohr) 1. aatom omab kindla energiaga ajas muutumatuid olekuid ( st et elektronid saavad olla vaid kindlatel orbiitidel) 2. aatom kiirgab või neelab valguskvandi vaid siirdel ( kui läheb üle ühelt tasemelt teisele) Madalamalt tasemelt kõrgemale e eemaldub tuumast neeldub
R. Avastas, et vesiniku aatomi tuumalaeng on +e Kulla aatomi läbimõõt on 3 · 10 m Töötas välja - osakeste elektrilise reageerimismeetodi Rutherfordi -osakeste hajumiskatse- kullalehe pommitamisel positiivselt laetud alfaosakestega põrkuvad vaid üksikud -osakesed kullalehelt tagasi. See on võimalik vaid siis, kui teele jääb teine positiivne (tõukejõude tekitav) osake, mille mass on oluliselt suurem -osakeste massist. Aatomi ehitus: Planetaarmudeli järgi kujutab aatom endast -10 korda vähendatud päikesesüsteemi laadset moodustist. Aatomi mõõtme suurusjärk on -10 m. Tuumal 10 m. Elektroni vaadeldakse punktmassina. Tuum koosneb nukleonidest. (prootonitest (+) ja neutronitest (0)) Vesiniku aatomis on ainult 1 prooton. Prootoni laengu absoluutväärtus võrdub elektroni laengu absoluutväärtusega. See moodustab elementaarlaengu, mille väärtus on 1,6 · 10 C.
Aatomi Planetaarmudel Stiven Danilov 12a Sissejuhatus Planetaarmudeli (1904) järgi on aatom suur positiivse elektrilaenguga kera, mida ümbritsevad negatiivse elektrilaenguga elektronid. Aatomituum- läbimõõt 1/100000 aatomi läbimõõdust (1cm 1km) Elektronid Aatomi ehitus Aatomi võrdlus staadiomiga Kui aatomituum oleks nööpnõel staadioni
bohri postulaadid 1) elektron liigub aatomis ainult teatud kindlal orbiidil, millel ta ei kiirga. 2)elektroni üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teise aatom kas kiirgab või neelab valgust kindlate portsjonite kaupa. Kui elektron läheb üle madalama energiaga energianivoole, siis kiirgab. Kui elektron läheb üle kõrgema energiaga energianivoole, siis neelab energiat. elektronvolt- energia, mille omandab elektron, läbides elektriväljas potensiaalide vahet 1 volt. planetaarmudeli vastuolud? 1. kui elektron kaotab energiat peaks elektron tuuma kukkuma. 2. elektron liigub kiirendusega, keha peaks ära lendama. kvandi energia e=hf e-kvandi energia, h= 6,6*10-34 j*s, f-sagedus. elektronis "lainetab"-tõenäosuslaine. elektroni lainelist iseloomu tõestas elektronide difraktsioonipilt. leiulaine-osakese leiutõenäosus antud punktis ja antud ajahetkel.
Seega peab prootonite arv tuumas ja teda ümbritsevate elektronide arv võrdne olema. Seda arvu nimetatakse laenguarvuks Z, mis on tähtsaim aatomit iseloomustav suurus. Vahemaad aatomi osakeste vahel on ülisuured, aatom sisaldab palju tühja ruumi. 22.11.12 5 Aatomi ehitus ja kvantfüüsika1 1. Ainuke seletus on, et positiivne laeng on koondunud elektronidest tuhandeid kordi massiivsemasse kompaktsesse tuuma. Planetaarmudeli järgi kujutab aatom endast ~1023 korda vähendatud Päikesesüsteemi laadset moodustist. 2. Seejuures on keskseks kehaks tuum, mille ümber tiirlevad elektronid. Kaudsetest eksperimentidest on teada saadud aatomi mõõtme suurusjärk ~10- 8 cm. Tuuma mõõtme suurusjärk on aga veelgi väiksem ~10-13 cm. Elektroni vaadeldakse punktmassina. 22.11.12 6 Aatomi ehitus ja kvantfüüsika2 ·Tuumade koostisse kuuluvad positiivse
5.Bohri postulaadid. *Elektron liigub aatomis ainult teatud kindlal orbiidil, sellel orbiidil elektron ei kiirga *Üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele elektron kiirgab või neelab valgustkindlate portsjonite, kvantide kaudu 6.Millal aatom kiirgab ja millal neelab energiat kasutades energianivoo mõistet? *Kiirgab siis kui läheb tuumale lähemale 7.Mida näitab elektronvolt? *Energiat, mille omandab elektron, läbides elektriväljas potentsiaalide vahet 1 volt 8.Millised on planetaarmudeli vastuolud? *Kui elektroni energia muutub(väheneb) peaks tuum ta endasse tõmbama, aga seda ei juhtu *Kui elektron liigub kiirendusega peaks ta orbiidilt välja lendama 9.Kuidas arvutatakse kvandi energia? 10.Mida tähendab mõiste elektron "lainetab"? *See tähendab, et ta ei liigu ühte kindlat joont pidi, vaid ta võngub erinevate lainesagedustega 11.Mis tõestas elektroni lainelist iseloomu? *Difraktsioon 12.Mis on leiulaine? *Uuritava laine osa 13
Lünktest AATOMI SISEEHITUS. KVANTFÜÜSIKA 1. Aatomi planetaarmudelis on planeetide osas elektronid, Päikese osas aatomi tuum. 2. Planetaarmudelis mõjuvaks kesktõmbejõuks on positiivse tuuma ja negatiivsete elektronide vahel olev elektrilised tõmbejõud 3. Laenguarv Z väljendab prootonite arvu tuumas 4. Aatomituum on 100000 korda väiksem aatomi läbimõõdust (anna suurusjärk) 5. Algse planetaarmudeli järgi ehitatud aatom ei oleks olnud püsiv 6. Aatomi energia võib muutuda ainult ergastamisel, kui kiiritada aatomeid valgusega; lastes kiiresti liikuvatel elektronidel põrkuda aatomitega ja ainet kuumutades. 7. Kui elektron langeb aatomis kõrgemalt energiatasemelt E k madamale, Em võib ta kiirata valguskvandi, mille valguse võnkesagedus on 1015 Hz. 8. Elektronvolt on seoseenergia mõõtühik 9. Aine elementaarosakeste laineloomust näitavad nende tekitatud
1.Planetaarne aatomimudel. 2.Miks me ütleme,et aatom on neutraalne? 3.Mida näitab Z ? 4.Millal aatomist saab positiivne ioon? 5.Bohri postulaadid. 6.Millal aatom kiirgab ja millal neelab energiat kasutades energianivoo mõistet? 7.Mida näitab elektronvolt? 8.Millised on planetaarmudeli vastuolud? 9.Kuidas arvutatakse kvandi energia? 10.Mida tähendab mõiste elektron "lainetab"? 11.Mis tõestas elektroni lainelist iseloomu? 12.Mis on leiulaine? 13.Tea valemite tähiseid ja ühikuid,mida arvutatakse. 14.Ülesanne-õpik lk 21 ja 23-24 põhjal 1. Aatom koosneb tuumast ja electronkattest. Aatomi tuuma aga koosnaeb oma korda nukleoididest- pluss laenguga prootonitest ja neutraalsetest neutronitest. Elektron kate
Aatomi planetaarmudel. Sarnaneb päikesesüsteemiga. ,,Päikeseks" on aatomituum ja ,,planeetideks" on tuuma ümber tiirlevad elektronid. Mis jõud on planetaarmudelis mõjuvaks kesktõmbejõuks? Positiivse tuuma ja negatiivsete elektronide vahel olev elektrilised tõmbejõud. Mida väljendab laenguarv Z ? Laenguarv Z näitab prootonite arvu tuumas ja elektronide arvu tuuma ümber. Aatomi mõõtmed. Aatomi mõõtmed on suurusjärgus 10-8 cm, tuuma omad 10-13cm Planetaarmudeli puudused. Planetaarmudel ei selgita aatomite püsivust. Kuidas (ainult nii) võib muutuda aatomi energia? Ergastamise teel. 1) kiiritada aatomeid valgusega 2) lastes kiiresti liikuvatel elektronidel põrkuda aatomitega 3) ainet kuumutades Millise valemiga leida valguse võnkesagedus, kui elektron langeb kõrgemalt energiatasemelt madalamale? hf= E2 E1 , kus E1 ja E2 on vastavate tasemete energiad. Millised arvud määravad Balmer-Rydbergi valemis spektrijoonte lainepikkuse? Täisarvud n1
Massi põhiühik on üks kilogramm (1 kg). Massi tähistatakse tähega m. 5) Mõisted: Keha tervislik aine kogum, alates kübemetest kuni kosmiliste objektideni. Aine füüsikas mateeria millest koosnevad kõik kehad. Nähtus kehaga toimuv muutus. Mudel ettekujutus modelleeritavast kehast. 6) Aatomi ehitus ja planetaarmudel. Aatom koosneb tuumast ja elektroonkattest. Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Elektroonkatte moodustavad ümber tuuma liikuvad elektronid. Planetaarmudeli järgi on aatom suur positiivse elektrilaenguga kera, mida ümbritsevad negatiivse elektrilaenguga elektronid. 7) Tähised: Vesinik H Hapnik O Süsinik C Lämmastik N Naatrium Na Kloor Cl Heelium He Argoon Ar 8) Molekulid: Lämmastik N2 Hapnik O2 Süsihappegaas CO2 Metaan CH4 Glükoos C6H12O6 Vesi H2O Vingugaas CO 9) Ioonide teke, naatriumi ja kloori ioonide iseloomustus. Aatomitel on omadus loovutada või haarata elektrone
1. Thomsoni aatomimudel- kirjeldus Thomsoni aatomimudeli (1903) järgi koosneb aatom ühtlaselt jaotunud positiivsest elektrilaengust ja negatiivse elektrilaenguga elektronidest, mis selles liiguvad. 2. Rutherfordi katse. Planetaarne aatomimudel. Vastuolud klassikalise füüsikaga Kullalehe katse: kiiritas alfa oskestega kullalehte, vaatas kuidas kulla aatom muudab alfa osakese liikumis suunda. Sai teada, et aatomil on tuum ja aatomitest väljaspool on elektronid, mis tiirlevad selle ümber. Planetaarmudeli (1904) järgi on aatom suur positiivse elektrilaenguga kera, mida ümbritsevad negatiivse elektrilaenguga elektronid. Vastuolu klassikalise füüsikaga: Ringjoonelistel orbiitidel tiirlevad elektronid peaksid kiirendusega liikudes kiirgama elektromagnetlaineid,mis vähendaks nende energiat,kuid tegelikult on aatomid stabiilsed. 3. Bohri aatomimudel. Postulaadid Bohri aatomimudeli (1913) järgi koosneb aatom positiivse elektrilaenguga tuumast ning
Aatomi ehitus Aatom sarnaneb Päikesesüsteemile. Seda mudelit kutsutakse ka nn planetaarmudeliks. Mudel võeti kasutusele pärast aatomituuma avastamist 1911.a. Tuuma avastamine põhineb Rutherfordi katsel, mille käigus kiiritati õhukest kullalehte -osakestega. Katse käigus avastati, et osad -osakesed põrkusid plaadilt tagasi. Põrkumine oleks mõeldamatu, kui aatomi positiivne laeng jaguneks ühtlaselt üle terve ruumi. Aatomi ehitus · Planetaarmudeli järgi kujutab aatom endast ~1023 korda vähendatud Päikesesüsteemi laadset moodustist. · Aatomi mõõtme suurusjärk ~10-8cm Tuuma mõõtme suurusjärk on aga veelgi väiksem ~10-13 cm. Elektroni vaadeldakse punktmassina. · Tuumade koostisse kuuluvad positiivse laenguga prootonid ja laenguta neutronitest. · Ainukesena on lihtsaima elemendi vesiniku aatomi tuumas ainult 1 prooton. · Prootoni laengu absoluutväärtus võrdub elektroni laengu absoluutväärtusega
2. Kirjelda planetaarset aatomimudelit koos suurusjärkudega mõõtmete kohta? - Keskel on positiivselt laetud tuum. Ümber tiirlevad negatiivselt laetud elektronid. Tuuma läbimõõt 10-13 cm ja aatomi läbimõõt on 10-8 cm 3. Mis kinnitab aatomite püsivust? - Elektron liigub kiirendusega ja seetõttu kaotab pidevalt energiat ning peaks kukkuma tuumale. Aga ei kuku, seega on aatomid püsivad kuitahes kaua. 4. Millise järelduse sai teha aatomite püsivusest planetaarmudeli vastuolu kohta? - Mikroosakeste maailmas, aatomimaailmas toimivad mingid uudsed seaduspärasused, mis on sootuks erinevad neist, mida tunneme makrofüüsikast. 5. Kuidas tekib joonspekter? Kirjelda seda spektrit? - Elektrivoolu juhtimisel gaasi, hakkab see kiirgama valgust, mille spekter on joonspekter. Joonspektrid on aatomite spektrid. Nende helendus ei sisalda iga lainepikkusega valgust, vaid liitub teatavate kindlate lainepikkustega valgusvoogudest. 6
Mis on ja millal avastati elektron Elektron on elementaarosake, mis on avastatud 1897. Aastal Thomsoni poolt. Elektronid on negatiivse laenguga ning koos prootonite ja neutronitega moodustavad aatomeid. Elektronid moodustavad aatomituuma ümber elektropilve, kus kujutatatakse neid elektronkihtidena. Planetaarne aatomi mudel Rutherfordil oli planetaarne aatomimudel, mis sai alguse 1911. Aastal, kui sai alguse ka aatomituuma avastamine. Planetaarmudeli järgi sarnaneb aatom pisitillukese Päikesesüsteemiga. Planetaarse aatomimudeliga on mitmeid vastuolusid, nt elektronid peaksid kukkuma tuumale, aga ei kuku. Bohri postulaadid 1. Postulaat: Elektron saab liikuda aatomis kindlatel orbiitidel, siis ta ei kiirga ega neela energiat. 2. Postulaat: Energiat neelatakse või kiiratakse, kui elektron läheb ühelt orbiidilt teisele. Millal aatom kiirgab ja millal neelab kvandi
kasutusele pärast aatomituuma avastamist 1911.a. Tuuma avastamine põhineb Rutherfordi katsel, mille käigus kiiritati õhukest kullalehte -osakestega. Katse käigus avastati, et osad -osakesed põrkusid plaadilt tagasi. Põrkumine oleks mõeldamatu, kui aatomi positiivne laeng jaguneks ühtlaselt üle terve ruumi. Aatomi ehitus ja kvantfüüsika1 Ainuke seletus on, et positiivne laeng on koondunud elektronidest tuhandeid kordi massiivsemasse kompaktsesse tuuma Planetaarmudeli järgi kujutab aatom endast ~1023 korda vähendatud Päikesesüsteemi laadset moodustist. Seejuures on keskseks kehaks tuum, mille ümber tiirlevad elektronid. Kaudsetest eksperimentidest on teada saadud aatomi mõõtme suurusjärk ~10-8cm Tuuma mõõtme suurusjärk on aga veelgi väiksem ~10-13 cm. Elektroni vaadeldakse punktmassina. Tuumade koostisse kuuluvad positiivse laenguga prootonid ja laenguta neutronitest. Ainukesena on lihtsaima elemendi vesiniku aatomi tuumas ainult 1 prooton
tiheneva jadana, sobis hästi valem kus on kahest suurem täisarv ( ), nm aga empiiriline konstant. Valem kirjeldas ammendavalt kogu vesiniku spektrit, sama tüüpi seoseid õnnestus leida ka teiste ainete jaoks. bohr Bohri kvantmudeli aluseks on spektraaltermid - kui algselt oli Rydbergi valemis sagedused, siis "Bohri variandis" on selleks energiad: . Kui kirjeldada "energiaterme" planetaarmudeli keeles "ümber tuuma tiirleva elektroni koguenergiaga -ndal püsiorbiidil", saame lisades siia veel "jõudude tasakaalu" , võime leida ka "orbiidi raadiuse" ning "orbiidi pikkuse" ( ) ja "elektroni kiiruse orbiidil". Ühtki neist suurustest pole kunagi mõõdetud, ka pole nad määratavad kaudsel teel - nad on kõigest "planetaarmudeli parameetrid". Pauli keeld ja kvantstatistika Naatriumi spektri kirjeldamisel jätsime põhjendamata
4)Kirjelda planetaarset aatomimudelit koos suurusjärkudega mõõtmete kohta. See sarnaneb päikesesüsteemiga. Aatomi mõõtmed on umbes 10 astmel -10 m, tuuma omad umbes 10 astmel-15m. Teadlased käsitlevad elektroni punktmassina. 5)Kirjelda planetaarsest aatomimudelist tulenevaid raskusi elektronide liikumise kirjeldamisel. Ei saa kirjeldada energia eraldumist 6)Mis kinnitab aatomite püsivust? See et me oleme veel elus. 7)Millise järelduse sai teha aatomite püsivusest planetaarmudeli vastuolu kohta? See ei näita elektronide poolt kiiratavat energiat. 8)Kuidas tekib joonspekter? Kirjelda seda spektrit? Joonspekter-mustal taustal üksikud värvilised jooned. Tekivad kiirgusspektrid. Joonspektri tekitasid kõrge temperatuurini kuumutatud atomaarsed gaasid hõredas olekus. 9)Mida joonspektri tekkimine kinnitab aatomi kohta? Joonspektri tekkimine kinnitab seda, et aatom kiirgab ainult kindlaid energia kvante. E=h*f. 10)Millele viitab kindlate energiakvantide kiirgumine aatomist
wm= µ0 µ H 2/2 = B 2/2 µ0 µ. Elektromagnetvõnkumiste käigus muutub laetud kondensaatori elektrivälja energia voolu magnetvälja energiaks juhtmepoolis ja vastupidi. Need muutused on perioodilised, kusjuures sumbumise puudu- misel omavõnkeperiood T = 2 (L C) 1/2 ning omavõnkesagedus o = 1 / (L C) 1/2. Sumbuvate elektromagnetvõnkumiste ringsagedus = (o2 - 2) 1/2 , kus sumbetegur = R / (2L). Aatomi planetaarmudeli kohaselt sarnaneb aatom Päikesesüsteemiga. Päikese rollis on aatomi tuum, pla- neetide osa täidavad tuuma ümber tiirlevad elektronid (laenguga -e). Aatomi mõõtmed on suurus- järgus 10 -10 m = 1 Å (1 ongström), tuuma omad aga suurusjärgus 10 -15 m = 1 f (1 fermi). Tuuma moodustavad prootonid ja neutronid. Prootoni laeng on +e ja neutronil laeng puudub. Prootoni mass ületab ca 1836,1 korda ja neutroni mass 1838,7 korda elektroni massi (9,1 .10 -31 kg). Aatomi mass
välja mõju välja tekitavast kehast teoreetiliselt kuitahes kaugele. Välja nõrgenemine pöördvõrdeliselt kauguse ruuduga on kvantväljateooria järgi tingitud sellest, et mida suurem on välja tekitavat keha ümbritseva mõttelise sfääri pindala (4 r2), seda väiksem on tõenäosus vaheosakese jõudmiseks sfääri 19 just sellesse punkti. Aatomi planetaarmudeli kohaselt sarnaneb aatom Päikesesüsteemiga. Päikese rollis on aatomi tuum, pla- neetide osa täidavad tuuma ümber tiirlevad elektronid (laenguga -e). Aatomi mõõtmed on suurus- järgus 10 -10 m = 1 Å (1 ongström), tuuma omad aga suurusjärgus 10 -15 m = 1 f (1 fermi). Tuuma moodustavad prootonid ja neutronid. Prootoni laeng on +e ja neutronil laeng puudub. Prootoni mass ületab ca 1836,1 korda ja neutroni mass 1838,7 korda elektroni massi (9,1 .10 -31 kg). Aatomi mass
Nernsti teoreem e. Termodünaamika kolmas alus algselt võrdselt TD kahe esimese seadusega jõus olnud aksioom, mis väitis, et kui süsteemi absoluutne temperatuur läheneb nullile, siis läheneb nullile ka selle süsteemi entroopia. Entroopia statistilise tõlgenduse raames osutus see väide aga tõestatavaks ja kaotas aksioomi jõu. Sellel on otsene seos ka entroopia kui funktsiooni määratavusega. Aatomi planetaarmudeli kohaselt sarnaneb aatom Päikesesüsteemiga. Päikese rollis on aatomi tuum, pla- neetide osa täidavad tuuma ümber tiirlevad elektronid (laenguga -e). Aatomi mõõtmed on suurus- järgus 10 -10 m = 1 Å (1 ongström), tuuma omad aga suurusjärgus 10 -15 m = 1 f (1 fermi). Tuuma moodustavad prootonid ja neutronid. Prootoni laeng on +e ja neutronil laeng puudub. Prootoni mass ületab ca 1836,1 korda ja neutroni mass 1838,7 korda elektroni massi (9,1 .10 -31 kg). Aatomi mass
annaabi.ee 
