Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Radioaktiivsus, isotoobid, tuuma ehitus, tuumajõud ja mudel". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
laenguarv, tuumad, neutron, radioaktiivsus, gamma, gammakiirgus, massiarv, kvantide, alfaosake, tuumajõud, aatommass, beetaosake, elektron, siseehitus, radioaktiivsuse, isotoobid, aatomituum, torkab, jälgides, aatomnumber, koguarv, neutronid, rutherfordi, hajumise, määrama, järjestatud, kiirgused, kiirgumine, viitab, teisendid, neutronitestHenri Becquerel (1852 - 1908) Oli prantsuse füüsik, kes avastas elementide radioaktiivsuse Selle eest pälvis ta 1903. aastal Nobeli preemia 1896. a märkas ta täiesti juhuslikult, et uraaninitraadi tükike põhjustab musta paberisse mähitud fotoplaadile asetatuna plaadi särituse. Ilmselt kiirgas uraanisool mingeid senitundmatuid kiiri, mis läbisid musta paberi Radioaktiivsus, ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneselik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. Samuti nimetatakse radioaktiivsuseks ebastabiilsete elementaarosakeste lagunemist. Lisaks uraanile on veel teisigi radioaktiivseid elemente : toorium, poloonium, raadium, aktiinium ... kokku on praegu 115 keemilist elementi Radioaktiivsus on tuuma-maailma nähtus, kõik nimetatud kiirgused saavad alguse aatomi
elektron saab tiirelda teatud orbiidil ei kiirga midagi Elektronia üleminekul ühel lubatud orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab valgust kindlate portsjonite, kvantide kaupa 5. mis on aatomi ergastatud olek? siis, kui anda aatomile energiat juurde ning ta hakkab kiirgama kiirgust 6.millal aatom kiirgab kvandi/ millal neelab kvandi. elektroni üleminekul ühelt lubatult orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab kvandi. kõrgemale liikudes kiirgab, alla liikudes neelab 7.mis on tuuma massiarv? nukleonide summa (prootonite ja neutronite summa), 8.mida nimetatakse tuuma laenguarvuks, mida see väljendab? Tuuma laenguarvuks Z nimetatakse prootonite arvu tuumas ja see võrdub elektronide arvuga. Tuuma laenguarv on ühtlasi elemendi järjekorranumber 9. mis on isotoop? Sama koht, ehk järjenumber neil sama, kuid erinevad üksteisest massiarvu poolest 10. millest koosneb aatomituum. Prootonitest, neutronitest 11. millega võrdub tuuma massiarv? prootonite ja neutronite summaga
Sõnasta Bohr'i postulaadid- 1) Elektron liigub aatomis ainult teatud kindlatel "lubatud" orbiitidel. Lubatud orbiitidel liikudes elektron ei kiirga. 2) Elektroni üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab valgust kindlate portsjonite, kvantide kaupa. 1. Mis on aatomi põhiolek ja ergastunud olek?- Põhiolekus on tal madalaim võimalik energia, ergastunud olekus on aga elektronid liikunud kõrgematele orbiitidele. 2. Kirjelda aatomituuma ehitust. Mis on massiarv ja tuumalaeng?- Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Massiarv on prootonite ja neutronite koguarv tuumas. Tuumalaeng on elektronide arv=tuuma laenguarv=koht Mendelejevi tabelis. 3. Mis on isotoobid
Tuumaehitus: *tuum koosneb nukleonidest, +laenguga prootonitest ja laenguta neutronidest. *tuumasid tähistame X, kus Z on laenguarv, mis määrab keemilise elemendi, kus Z on laenguarv, mis määrab keemilise elemendi, A-nukleoonide arv tuumas, nim massiarvuks A=Z+n. *X asendatakse konkreetse keemilise elemendi korral, kindla elemendiga. Mis on isotoobid? : *Keemilise elemendi teisendid. *Tuumades on sama arv prootoneid, erinev arv neutroneid, nad asuvad samal kohal perioodilisuse tabelis. *Keemilised omadused on ühesugused, erinev on aatommass ja radioaktiivsus. Tuuma jõudude iseloomustus: *Tuumajõud on aatomtuuma sees tugevamad kui elektrilaengutevahelistes jõududes
Kui keemilistes reaktsioonides toimuvad aatomite ja molekulide ümberkorraldumisedjne siis tuumareaktsioonides toimuvad protsessid, kus tuumad võivad ühineda ümber korralduda ja laguneda . Tuumade ühinemisi , ümberkorraldumisi ja lagunemisi nim tuumareaktsioonideks, mis tavaliselt toimuvad aatomituumade põrkumisel teiste tuumade või elementaarosakestega, radioaktiivse lagunemise jaoks pole aga väliseid põhjuseid vaja. Liitosakese seoseenergia on võrne minimaalse tööga mis kulub selle liitosa lõhkumiseks koostisosadeks. Tuuma seoseenergia oleneb üsna omapärasel viisil massiarvus, mugavaim on seda sõltuvust
Füüsika küsimused. Aatomituum Missugune asjaolu torkab silma elementide aautommasse jälgides? Aatommassid on väga lähedased täisarvule. Mis on tuuma massiarv? Ümardatud aatommass. Miks ei saa tuumade universaalseks koostisosaks olla ainuüksi vesiniku tuum? Puudub neutron. Mida nimetatakse tuuma laenguarvuks, mida see väljendab? P. Arvu tuumas Mis on isotoobid? Keemilise elemendi teisend, prootonid samad, neutronid erinevad. Millest koosneb aatomituum? Prootonitest ja neutronitest. Millega võrdub tuuma massiarv? Pr. Ja N. Arv. Mis on looduslik radioaktiivsus? Aatomituumade iseenelik muundumine. Missugused on radioaktiivsuse põhiliigid (kiirgused)
Füüsika küsimused. Aatomituum Missugune asjaolu torkab silma elementide aautommasse jälgides? Aatommassid on väga lähedased täisarvule. Mis on tuuma massiarv? Ümardatud aatommass. Miks ei saa tuumade universaalseks koostisosaks olla ainuüksi vesiniku tuum? Puudub neutron. Mida nimetatakse tuuma laenguarvuks, mida see väljendab? P. Arvu tuumas Mis on isotoobid? Keemilise elemendi teisend, prootonid samad, neutronid erinevad. Millest koosneb aatomituum? Prootonitest ja neutronitest. Millega võrdub tuuma massiarv? Pr. Ja N. Arv. Mis on looduslik radioaktiivsus? Aatomituumade iseenelik muundumine. Missugused on radioaktiivsuse põhiliigid (kiirgused)
Tuumafüüsika füüsika haru, kus uuritakse aatomituuma ehitust ja selles toimuvaid protsesse · Tuuma löbimõõdu suurjusjärk on 10 (astmes) -14 m · Aatomituuma peamiste karakteristikute hulk kuulub elektrlaeng · Elemendi järjenr Mendelejevi tabelis on sama suur kui tuumalaeng · Lihtaine koosneb ühesuuruse tuumalaenguga aatomitest · Aatomituum koosneb prootonitest (pr) ja neutronitest (ne) · Tuumalaeng q=Ze ( q- keemilise elemendi tuumalaeng; Z laenguarv, mis näitab pr arvu tuumas; e prootoni elektrilaeng) · A= Z + N (N ne arv) · Mn 55 massiarv ( pr + ne); 25 laenguarv (pr arv) · Isotoop keemilise elemendi teisend · Aatomituuma tähis - X ( X keemilise elemendi sümbol; A massiarv; Z laenguarv) · He heeliumiaatomi tuum (alfaosake), mille massiarv on 4, laenguarv 2. Selgub, et He tuumas on 2 pr ja 2 (N=A-Z) ne. · !! Massi mõõdetakse kg
Tuum on kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. Aatomi läbimõõt 1010m Tuum on umbes 100 000 Tuuma läbimõõt 1015m korda väiksem kui aatom Tuuma on koondunud suurem osa aatomi massist. Tema suurust mõõtis esmakordselt E. Rutherford 1911. aastal. 3 Tuuma koostisosakesed 4 1913.a. Tuuma koostisosakesed nukleonid 1920.a. Prooton Neutron Prootonite arv tuumas Tuuma "täiteaine" määrab keemilise Elektriliselt elemendi. neutraalselt laetud Prooton on positiivselt laetud Tavaliselt on tuumas Prootoni mass neutronid sama palju 1836,1 elektroni massi kui prootonid. 1,6726 · 1027 kg Neutroni mass Prootoni mass on umbes kaks tuhat 1838,7 elektroni massi korda suurem kui 1,6749 · 1027 kg
Bohri postulaadid 1) Aatomid võivad eksisteerida nn. statsionaarsetes olekutes, kus nad energiat ei kiirga 2) Üleminekul ühest kvantolekust teise, aatom, kas kiirgab või neelab footoni või mitu footonit Tugev interaktsioon=tuumajõud tugeva interaktsiooni ülesandeks on prootonid ja neutronid tuumadeks siduda. Tuumajõud on jõud, mis mõjuvad prootonite ja neutronite vahel aatomituumas. (Prootoneid ja neutroneid hoiab tuumas koos tuumajõud, mis on positiivselt laetud prootonite omavahelisest (elektrostaatilisest) tõukejõust umbes 100 korda suurem. Et tuumajõudude mõjuulatus on väga väike (efektiivselt mõjub see vaid kõrvuti asetsevate nukleonide vahel), siis ülisuurtes aatomituumades ei suuda tuumajõud tuuma enam koos hoida ning tuum võib laguneda.<--) Isotoobid – keemiliste elementide erimid, millede tuumades on võrdne arv prootoneid, kuid erinev arv neutroneid Ioonid -
4. Erinevate elektronkihtide ja alakihtide täitumine toimub vastavuses Pauli keeluprintsiibiga ja energia miinimumi printsiibiga. Vaata teemat Kordamine: aatomifüüsika 12 slaid Pauli printsiip 5. teema kvantmehaanika Kvantmehaanika on füüsikaharu, mis tegeleb aine ja välja vaheliste seoste, aatomi struktuuri, kvantosakeste liikumise ja sellega seotud nähtuste uurimisega. Kvantmehaanika esimesed alged tekkisid 1900. aastal, kui Max Planck tõi sisse kvantide mõiste. Paljud katsed olid seotud kiirgusspektrite uurimisega, mille käigus leiti, et energia võib kiirguda või neelduda vaid kindlate kvantide kaupa. Kvantmehaanika kiire võidukäik algas 1920. aastatel. Selle peamised rajajad olid aastail 1925. 1926. W. Heisenberg ja E. Schrödinger. Kvantmehaanika on õpetus mikromaailma objektide liikumisest. Põhiseisukohad on: 1. Aineosakestel on laineomadused (st osake võib käituda lainena). 2
ühel ja samal tasapinnal, ühel orbiidil võib olla ka mitu elektroni e. Kaasaegne pilvemudel - Tuuma ümber liikuvad elektronid moodustavad elektronpilved, mille erinevates osades on elektroni leiutõenäosus erinev 2. Sõnasta Bohri 2 postulaati. 1. Elektron liigub aatomis teatud kindlatel lubatud orbiitidel. Lubatud orbiidil liikudes aatom ei kiirga. 2. Elektroni üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab valgust kindlate portsjonite kvantide kaupa. 3. Millistest osakestest koosnevad aatomituumad? Kuidas on nende osakeste ühine nimetus? Aatomituumad koosnevad prootonitest ja neutronitest - nukleonidest 4. Mida näitab keemilise elemendi järjekorranumber Z? Mida massiarv A? Z prootonite arv tuumas, A tuuma massiarv, A=N+Z 5. Mis on isotoobid? Milliste omaduste poolest on nad sarnased, milliste poolest erinevad? Isotoobid on mingi keemilise elemendi aatomi tüübid, mis erinevad massiarvu (A) poolest. Järjenumber
e. Kaasaegne pilvemudel - Tuuma ümber liikuvad elektronid moodustavad elektronpilved, mille erinevates osades on elektroni leiutõenäosus erinev 2. Sõnasta Bohri 2 postulaati. 1. Elektron liigub aatomis teatud kindlatel lubatud orbiitidel. Lubatud orbiidil liikudes aatom ei kiirga. 2. Elektroni üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab valgust kindlate portsjonite kvantide kaupa. 3. Millistest osakestest koosnevad aatomituumad? Kuidas on nende osakeste ühine nimetus? Aatomituumad koosnevad prootonitest ja neutronitest - nukleonidest 4. Mida näitab keemilise elemendi järjekorranumber Z? Mida massiarv A? Z prootonite arv tuumas, A tuuma massiarv, A=N+Z 5. Mis on isotoobid? Milliste omaduste poolest on nad sarnased, milliste poolest erinevad? Isotoobid on mingi keemilise elemendi aatomi tüübid, mis erinevad massiarvu (A) poolest
Kõige olulisem tulemus: sündis uus nn planetaarne aatomimudel, mille järgi aatomil on olemas tuum ja tuuma ümber liiguvad elektronid. Bohri 3 postulaati: 1)statsionaalsete olekute postulaat – aatom võib viibida ainult kindlate energiatega olekutes. 2)lubatud orbiitide postulaat – lektronid võivad aatomis asetseda ainult kindlatel orbiitidel. 3)kiirguse postulaat – üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele, aatom kiirgab või neelab valgust kindlate kvantide kaupa. Aatom kiirgab kvandi, kui elektron siirdub kõrgemalt madalamale orbiidile. Aatom neelab kvandi, kui elektron siirdub madalamalt kõrgemale orbiidile. Kiiratava (neelatava) kvandi energia suurus: Kvandi energia on võrdne elektronide energia vahega vastavalt orbiitidel. Aatomi ehitus: aatomi keskel on tuum, milles sisalduvad nukleonid – prootonid ja neutronid. Tuuma ümber on elektronkate, mille elektronkihtides on elektronid. Järjekorra nr näitab prootonite arvu ja elektronide arvu.
Kuna aatom on tervikuna nautraalne, siis langeb järelikult aatomi massi põhiosa aatomi positiivsele laengule. Ta soovitas aatomi positiivse laengu uurimiseks aatomi sondeerimist alfaosekestega, need tekivad raadiumi ja mõnede teiste keemiliste elementide radioaktiivsel lagunemisel. Alfaosakeste mass on elektroni omast umb 8000 korda suurem ja positiivne laeng võrdub kahekordse elektroni laengu absoluutväärtusega, järelikult on alfaosake täielikult ioniseeritud heeliumi aatom ja nende kiirus on väga suur 1/15 valguse kiirusest. Rutherford pommitas nende osaketsega raskete elementide aatomeid, aga elektronid ei saa oma väikese massi tõttu alfaosakeste trajektoori oluliselt muuta. Küll aga saavad nende liikumissuuna muutumist põhjustada laetud osad. Seega saab nende liikumise järgi kindlaks teha positiivse laengu ja massi jaotuse aatomis
1u= 1,6605402*10- 12 kg= 931,5 MeV Isotoop: keem.el teisend, mille aatomituumas on sama arv pr, kuid erinev arv neutr. 4) Seosenergia: nukl vastastikmõjuen. vastandväärtus.Võrdne tööga, mis kulub tuuma lahutamiseks koostisosadeks. Es= mc2= ( Zmp+ Nmn- Mt)* 931,5 MeV. Eriseosenergia on tuuma seosenergia ühe nukleoni kohta. Massidefekt: tuuma moodustavate nukleonide masside summa ja selle tuuma massi vahe. M= Zmp+ Nmn- Mt. 5) Radioaktiivsus: aatomi lagunemine laetud osakesteks (voog= kiirus) ja teiseks aatomiks, mille keem om. on esialgse aatomi omadustest erinevad. Alfakiirgus: radioaktiive elemendi tuumadest väljuv heeliumi aatomi tuumade voog. ZAX= 4 A-4 2 He+ Z-2 Y. Tekib uus el. , mis on tabelis võrreldes lähteelem. 2 kohta eespool.(varjestamine paberilehe või väikese õhukihiga, väike läbimisvõime, ohutu) Beetakiirgus: elektronide voog, mis tekib radioaktiivse el. Ühe neutroni muundumisel prootoniks
o Neutronite arvu tuumastähistatakse tähega N. Isotoobid o Isotoopideks nimetatakse selliseid elemente, millel on sama laeng, kuid erinev neutronite arv. o Isotoobid on perioodilisuse tabelis ühel ja samal kogal. o Ühe keemilise elemendi isotoobid on selle aatomite tüübid, mis erinevad massiarvu A poolest. o Järjenumber Z langeb neil kokku. A=Z+N A- massiarv Z- prootonite arv N- neutronite arv Tuumajõud o Tuumajõud on kahe või enama nukleoni vahel olev jõud, mis hoiab koos aatomituuma. o Tuumajõud põhineb tugeval vastastikmõjul. Tuuma ehitus o Tuuma osakesed asuvad teatud energiatasemetel. o Ühel energiatasemel saab olla ainult piiratud arv osakesi (see arv on igal tasemel erinev)
3.Kuidas paiknevad tuumaosakesed tuumas? Tuum on ehituselt liitosake ning koosneb kahesugustest osakestest. Ei tuuma ega ta koostisosakesi ei saa kujutleda kui kõvu kehi, sest neil mõlemal on sisemine struktuur, puudub aga kindel välispind. Tuumaosakesed paiknevad tuumas kihiti. Tuuma osakesed prootonid ja neutrinid paiknevad tuumas tihedalt üksteise kõrval ja nende vahel on vastastikmõju. 4.Kirjelda tuumajõude. (IX kl.) Tuumajõud on ülitugevad, ei levi kaugele ning tuumajõud mõjub kõikidele osakestele ühte moodi.. See jõud on väikestel kaugustel palju tugevam kui tõukuv elektrostaatiline jõud prootonite vahel, kuid kaugemal kahaneb see peaaegu olematuks. 5.Mis määrab aatomi laenguarvu? Millega see veel seotud on? Laenguarv väljendab tuumalaengu suurust elementaarlaengutes ja võrdub prootonite arvuga tuumas tuumas või elektronide arvuga aatomi elektronkattes. See on ühtlasi ka elemendi järjekorranumber perioodilisuse süsteemis. 6
Kontrolltöö aatomi-ja tuumafüüsikast 1. Tuumafüüsika: tuuma ehitus, tuumajõud, nukleonid, seoseenergia (tuuma seoseenergia arvutamine massidefekti ja eriseoseenergia kaudu). 2. Tuumareaktsiooni mõiste. Tuumareaktsioonide võrrandite kirjutamine, lähtudes laengu ja massi jäävuse seadustest. 3. Radioaktiivsus ja selle liigid. Nihkereeglid alfa-, beeta- ja gammakiirguse kohta. Võrrandite kirjutamine. Poolestusaeg 4. Raskete tuumade lõhustumine neutronite toimel. Kiired ja aeglased neutronid. Ahelreaktsioonid. Kriitiline mass. Neutronite paljunemistegur.
Tuuma on aga koondunud suurem osa aatomi massist. Tuuma suurust saab mõõta. · Tuuma koostisosad on prootonid (p) ja neutronid (n). Prootonite arv tuumas tähistatakse Z ja võrdub järjekorra numbriga Mendeljevi tabelis. Neutronite arv tuumas on N. A=Z+N (A-massiarv) 3. Isotoobid ühe ja sama keemilise elemendi erineva massiarvuga aatomid (prootonid peab olema ühepalju, aga neutronite arv erinev). 4. Tuuma hoiavad koos tuumajõud. Need on eriliik jõudusi, mis on prootonite ja neutronite sees mõjuvad jõud. Tuumaosakeste vahel on tugev vastastikmõju. Tuumajõudude iseärasus on see, et need on kõige tugevamad looduses olevad jõud. Mõjub ainult tuumas. 5. Radioaktiivsus: · kiirgus, mis väljub mõningate aatomi tuumadest iseeneslikult ilma välismõjuta. · looduslikult radioaktiivseteks loetakse neid keemilisi elemente, mille kõik isotoobid on radioaktiivsed (al plutoonimuist, jrk. Nr. 84, kuni uraanini, jrk. Nr
Lisaks prootonitele on tuumas veel neutronid. (1932) nukleonid (lad k nucleus tuum) prootonid ja neutronid Tuuma laeng ja mass Prootoni laeng on positiivne ja võrdne elektroni laenguga Neutronil laengut ei ole Prootonite arv tuuma laeng. Võrdne järjenumbriga perioodilisuse tabelis. Tähistatakse täisarvuga Z Prootoni mass 1836,1 elektroni massi 1,6726 · 1027 kg Neutroni mass 1838,7 elektroni massi 1,6749 · 1027 kg Tuuma massiarv Prootonite ja neutronite koguarv on tuuma massiarv A (nukleonide koguarv) A A A = Z + N Z XN Z X Ühel keemilisel elemendil võib olla erineva massiarvuga tuumi. Neid nimetatakse isotoopideks Isotoobid Tuumi, mis sisaldavad sama arvu prootoneid, kuid erineva arvu neutroneid, nimetatakse isotoopideks. 1 1 H 2 1 H 3 1
laguneb prootoniks ja elektroniks, elektron eraldub, aga prooton jääb tuuma) suureneb elemendi laeng ühe laenguühiku võrra (prootoni laeng), kuid tuuma mass jääb peaaegu muutumatuks, sest elektroni mass on väga väike võrreldes aatommassiühikuga - prootoni massiga. Selle tulemusel nihkub element Mendeleejevi tabelis ühe korra võrra tahapoole (nt 56 kohalt 57 kohale) X (ül M, all z) -> Y(ül M, all z+1) + e(üleval 0, all -1) elektron 3) gamma lagunemisel tuuma laeng ei muutu (kiirguvad elektromagnetlained) (gammakiired on neutraalsed) ja tuuma mass muutub väga vähe, kuna gamma kiired omavad väga väikest massi. TUUMAJÕUD Tuumaosakeste prootonite ja neutronite vahel mõjuvad erilised jõud, mida nim TUUMAJÕUDUDEKS. Tuumajõud on looduses olevatest jõududest kõige tugevamad ja nende mõjuraadius on väike. Seetõttu võib tuuma kohta öelda, et ta on ,,lühikeste ätega hiiglane". TUUMA SEOSEENERGIA
tõenäosusi ennustada ❏ Aatom koosneb tuumast ja elektronkattest ❏ Kvanthüpotees - valgus kiirgub ja neeldub väikeste portsjonitena, elementaarsete mõjukvantidena. Ühe kvandi energia on seotud valguslaine sagedusega. Sagedust ja energiat seob Plancki konstant. E=hf (E - kvandi energia; h - Plancki konstant, 6,626 x 10 astmes -34 J x s; f - sagedus) - aines neelduva valguskvandi energia ❏ 1905 Einsteini fotoefekti teooria elektronide ja kvantide kaudu. Fotoefekti kasutatakse elektri tootmiseks, päikesepatareid. 3====D ❏ Fotoefekt: ❏ Tekib enamasti ultravioletse valguse toimel, sest pikemalaineline kiirgus ei suuda elektrone ainest välja lüüa. Punapiir - piiri, millest lühema lainepikkusega kiirgus on võimeline fotoefekti tekitama ❏ Ainest valguse poolt väljalöödud fotoelektronide energia on erinev, aga pole kunagi teatud piirväärtusest suurem
Pooljuhtkamber tuhanded pooljuhtdioodid, mille pingestatud siirdes tekib ioniseeriva osakese läbilennul lühike vooluimpulss. 12.Vaadeldud fundamentaalosakeste ja vastastikmõju süsteem kannab standardmudeli nime. Kujunes välja seoses c-kvargi ja leptoni avastamisega, t kvark samuti. Leidmata on veel Higgsi osake. Praegu otsib teadus edasi, et seletada standardmudeli põhiparameetreid: võimalikke uusi osakesi. 1931 ehitati esimene kiirendi. Elementaarosake - elektron, neutron, prooton, footon mikroosake, mis osaleb kõigis nüüdisajal tuntud füüsikaprotsessides kui jagamatu tervik. I murrang(1932-1934): 1. J. Chadwick avastas neutroni. Sellele järgnes tugeva vastastikmõju avastamine. 2. K. Fayans ja F. Soddy sõnastasid nihkereeglid. 3. C. Anderson avastas positroni. 4. F. ja I. Curie avastasid tehisradioaktiivsuse ja lõid beeta-lagunemise teooria. 5. F. ja I
Mis on küllastunud aur? Küllastunud aur on aur sellisel temperatuuril, kus vedeliku aurumine ja kondenseerumine on tasakaalus. 34. Iseloomusta tuuma ja selle koostisosasid Tuum on 99,95% aatommassist. Kihilise ehitusega. Koosneb prootonitest ja neutronitest. Prootonid ja neutronid koosnevad kvarkidest. o Ainult kolmest erineva tugeva vastastikmõju laenguga e. värvilaenguga kvarkidest. 35. Iseloomusta tuumajõudusid Tuuma hoiab koos tuumajõud Tuumajõud ei sõltu osakese laengust. Need mõjuvad sama tugevalt kõigile nukleonidele. Tuumajõud on väga palju tugevamad kui elektrilaengute vahelised jõud. Tuumajõud on väga väikse mõjuraadiusega. 36. Mida näitavad laenguarv ja massiarv Laenguarv Z näitab prootonite arvu tuumas ja on ka järjekorranumbriks perioodilisuse tabelis. Massiarv A on prootonite ja neutronite koguarv. 37. Iseloomusta radioaktiivsuse liike Esineb kolme liiki tuuma lagunemist:
protsessid toimuvad pidevalt loodusliku radioaktiivsusena. Prootoni olemasolu ennustas Rutherford 1913.a. aga see avastati kuus aastat hiljem.Rutherfordi arvutused näitasid, et tuumas peavad olema ka teatud laenguta osakesed, mis avastati alles 1932.a. J.Chadwiki poolt uuringutes, et -osakestega pommitatud berülliumis tekkinud kiirgus kujutab endast neutronite voogu ( Nobeli preemia 1935 ) . Massilt prooton 1,672623 neutron 1,674929 10 -27 kg elektron 9,109534 10 - 31 kg Tuuma massi esitatakse aatommassiühikutes ( u ) , mille aluseks on võetud neutraalse süsinikuisotoobi 6 C 12 mass, mis on täpselt 12 u ehk 1 u on 1 / 12 nimetatud aatomi massist. 1 u = 1,6605402 10 -27 kg Sellel skaalal m p = 1,007276 u ning m n = 1,008665 u . 2
Ainel on kolm agregaatolekut, milles aine võib esineda: gaasiline, vedel ja tahke olek. Ühe oleku erinevate omadustega olekuid nimetatakse faasideks. Näiteks tahke agregaatoleku raames on ainel eri faasides erinev kristallstruktuur. Näiteks tina, mis on üldjuhul pehme ja hõbedase võib madalamal temperatuuril muutuda hallikaks pulbriks. 6. Mida tähendab isotroopia ja anisotroopia? Isotroopia – füüsikaliste omaduste mittesõltuvus suunast. Gaas, vedelik, tahkis. Radioaktiivsus. Anisotroopia – füüsikaliste omaduste sõltuvus suunast. See on omane ainult tahkistele. Valguse murdumine 7. Kirjelda aurumist (ka mikrotasandil) ja kondenseerumine; kummal juhul neeldub, kummal eraldub soojus Aurumine: vedel gaas. Energia neeldub: mol vaheliste vastastikmõju ületamine, vedeliku pindpinevuse ületamine. Kondenseerumine: gaas vedel. Energia eraldub: gaasimolekulide liikumiskiirusvähene. 8
elektronidest. Aatomi tuum annab 99,9% kogu aatomi massist; aatomi elektronkate määrab ära aatomi läbimõõdu. Vähima aatomi mass on suurusjärgus 10-27 kg ja läbimõõt suurusjärgus 10-10 m (ehk üks ongström). 2.1 AATOMITUUM. Aatomituum koosneb lähestikku asetsevatest nukleonidest positiivse elektrilaenguga prootonitest ja elektrilaenguta (neutraalsetest) neutronitest. Prootoni ja neutroni mass on ligikaudu võrdsed. Sõltuvalt tuuma koostisest ja energiatasemest jagunevad tuumad erinevateks nukliidideks. Prootoneid ja neutroneid hoiab tuumas koos tuumajõud, mis on positiivselt laetud prootonite omavahelisest elektrostaatilisest tõukejõust umbes 100 korda suurem. Et tuumajõudude mõjuulatus on väga väike (efektiivselt mõjub see vaid kõrvuti asetsevate nukleonide vahel), siis ülisuurtes aatomituumades ei suuda tuumajõud tuuma enam koos hoida ning tuum võib laguneda. Nii prootonid kui ka neutronid on fermionid, mis tähendab, et nende kohta kehtib Pauli
poolest. Tuumafüüsikas kasutatakse isotoopide jaoks tähistust 42He, kus alumine indeks näitab tuumalaengut (prootonite arvu, järjekorranumbrit perioodilisuse tabelis) ja ülemine number näitab tuumas sisalduvate prootonite ja neutronite koguarvu. Vesinikul kolm isotoopi: vesinik 11H tuum koosneb ainult ühest prootonist. Vesiniku teist isotoopi 2 1H nimetatakse deuteeriumiks ja tema tuumas on lisaks ühele prootonile ka üks neutron. Vesiniku kolmas isotoop 31H on triitium, mille tuumas on üks prooton ja kaks neutronit. Triitiumi tuum on ebastabiilne, sest prootonid ja neutronid ei ole tasakaalus. Tuumaenergia Aatomituumad koosnevad prootonitest ja neutronitest, kuid tuuma mass on alati väiksem kui üksikute prootonite ja neutronite masside summa. Selle erinevuse (massidefekti) tekitab tuumaosakesi koos hoidev seoseenergia.
Põhjus on sama, miks elektronid on üle kogu aatomi laiali jagunenud? Vastuse annab mitteklassikaline füüsika KVANTMEHAANIKA Tähtsaim osa on ENERGIAL Kehtivad ranged reeglid Siin on oma osa mitmel füüsikalisel suurusel. : 1. Osake saab omada vaid teatud kindlaid energiaväärtusi (lubatud energiatasemed) 2. Ühel energiatasemel saab olla vaid kindel piiratud arv osakesi (igal tasemel on see arv erinev) 2.tuuma jõud prooton neutron, Kuna nukleonid on neutraalse värvilaenguga, siis ei saa nende vahel olla tugevat vastasmõju (kuigi prootonid ja neutronid koosnevad kvarkidest, ei saa nad vahetada omavahel gluuoneid). Nukleonide vahelist jõudu vahendav osake peab ise olema samuti neutraalse värvilaenguga, kuid koosnema siiski kvarkidest, millel on värvilaeng.umajõud Prooton, 3. nucleon, Nucleon on kollektiivse nime kaks baryons: neutron ja prooton füüsikas
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 vastab iseloomulik lainepikkuste seeria. Kvantide energia on üheselt määratud energianivoode vahega. Peakvantarvule n = 1 vastab elektroni madalaim, tuumale lähim orbiit ja aatomi põhiolek, kus aatomi energia on minimaalne, seega aatomi põhiolek on väikseima võimaliku energiaga olek. Seda väidet nimetatakse energia miinimumprintsiibiks. Energiat, mis vastab aatomi statsionaarsele olekule, nimetatakse energiatasemeks. Aatomi kõiki teisi olekuid nimetatakse ergastatud olekuteks, milledele vastavad peakvantarvud n = 2, 3, 4..
D= = + f a k a eseme kaugus, k kujutise kaugus Koondava läätse puhul on optiline tugevus ja fookuskaugus positiivsed, hajutava läätse korral negatiivsed. Positiivne kujutise kaugus tähendab tegelikku kujutist, negatiivne näivat kujutist. III. Kvantoptika Footon on valguskvant. Keha kiirgab ja neelab energiat kvantide kaupa. Footoni energia E = hf f kiirguva või neelduva elektromagnetlaine sagedus, h - Plancki konstant Footoni energia ühik on 1eV. Fotoefekt on elektronide vabanemine ainest valguse footonite toimel. Einsteini valem hf = A + E k hf footoni energia, A elektroni väljumistöö ainest, fotoefekti kohta Ek väljalöödud elektroni kineetiline energia
D= = + f a k a eseme kaugus, k kujutise kaugus Koondava läätse puhul on optiline tugevus ja fookuskaugus positiivsed, hajutava läätse korral negatiivsed. Positiivne kujutise kaugus tähendab tegelikku kujutist, negatiivne näivat kujutist. III. Kvantoptika Footon on valguskvant. Keha kiirgab ja neelab energiat kvantide kaupa. Footoni energia E = hf f kiirguva või neelduva elektromagnetlaine sagedus, h - Plancki konstant Footoni energia ühik on 1eV. Fotoefekt on elektronide vabanemine ainest valguse footonite toimel. Einsteini valem hf = A + E k hf footoni energia, A elektroni väljumistöö ainest, fotoefekti kohta Ek väljalöödud elektroni kineetiline energia
annaabi.ee 
