Pauli keeluprintsiip Pauli keeluprintsiip ehk tõrjutusprintsiip on oluline printsiip kvantmehaanikas (arvestab mikroosakeste käitumise eripärasid), mille sõnastas 1925. aastal Wolfgang Ernst Pauli. Oma lihtsaimal kujul väidab see, et kaks samas aatomis paiknevat elektroni ei saa olla samas kvantolekus. St kui erinevate elektronide kvantarvud n, l, ja ml on samad, siis omavad need elektronid vastupidist spinni. Veidrus mikromaailmast: Pauli printsiip kehtib ainult poolearvulise spinniga osakestele (fermionidele), nagu elektronid. Ta ei kehti aga täisarvulise spinniga osakestele (bosonitele). Üldine väide keeluprintsiibist Üldisemalt väidab Pauli printsiip, et kaks identset fermioni (poolarvulise spinniga osakest) ei saa jagada sama kvantolekut. Rangemalt väljendatuna tähendab see, et identsete fermionide süsteemi lainefunktsioon on osakeste vahetamise suhtes antisümmeetriline (sümmeetria puudumine). Fermionid ja bosonid
jalgadevahelisest alast kinni ja eespool oleva jala p�lv on k�verdatud [10]. 22. Tindy Tagumine k�si haarab varvastepoolse lauaserva tagumise jala ja lauasaba vahelisest alast kinni [10]. Backflip Tagurpidi salto, �le lumelauasaba spinnides [10]. Frontflip Edaspidi salto, �le lumelauanina spinnides. Nii backflippe, kui ka frontflippe tehakse ka kahe- ja kolmekordsena [10]. McTwist Edaspidi salto koos tavaliselt 540 kraadise backside spinniga ja mute grabiga. Trikki saab teha half-pipes ja quarter-pipes. Tehakse ka suuremaid spinne, kui 540, nt 720 McTwist. USA lumelaudur Shaun White on tuntud oma Double McTwist 1260-ega, kus ta teeb lausa 2 edaspidi saltot ja p��rleb kolm ja pool korda oma telje. Iouri Podladchikov on ainuke lumelaudur, kes on peale Shaun White-i selle triki �ra teinud [10, 5]. Haakon flip Half-pipes tehtav trikk, kus lumelaudur siseneb trikki switch asendis, teeb tagurpidi salto ja
sisemine omaimpulsimoment (ka pöördimpulss ehk liikumishulga moment). Elementaarosakesed jagunevad kaheks fundamentaalklassiks: fermionid (mateeria osakesed) ja bosonid (jõu osakesed). Fermionid Osakesed, mis alluvad Fermi-Diraci statistikale. See statisitka kirjeldab põhimõtteliselt eristamatutest poolespinnilistest elementaarosakestest koosnevaid süsteeme. Fermionide jaoks kehtib Pauli keeluprintsiip. Üldisemalt väidab Pauli printsiip, et kaks identset fermioni (poolarvulise spinniga osakest) ei saa jagada sama kvantolekut. Fermionide alla kuuluvad kvargid ja leptonid ja ka liitosakesed nagu barüonid, paaritu massiarvuga aatomituumad (nt triitium, heelium-3) ja nukleotiidid. Kõigi tuntud elementaarsete fermionide spinn on 1/2. Fermionid on mateeriale põhjapnevad ehituskivid. Standardmudelis on 12 fermioni: 6 kvarki ja 6 leptoni. Standardmudel klassifitseerib kõik teadaolevad elementaarosakesed. Kvargid
. (n-1) Määrab ära vastaval orbitaalil olevate orbitaalide kuju ja lainepikkuse. l=0....s 1s l=1....p 2s2p l=2....d 3s3p3d 3)magnetkvantarv m=0; -1; -2; -3;.... -(n-1) Määrab ära elektroni tiirlemissuuna ümber tuuma. Päripäeva +, vastupäeva Tiirlemissuuna kindlaksmääramiseks on vaja magnetvälja, kiirgusspektrile tekib ühe joone asemel kaks joont. 4)spinn Määrab ära elektronide pöörlemissuuna ümber oma telje Kõik elementaarosakesed on spinniga. Võivad pöörelda päri- ja vastupäeva. Spinniga osake on kui väike magnet, mis tekitab magnetvälja, milles on 2 poolust. 8. 1)kiirus 2) aatomi raadius 3) impulss 4) energia 5) lainepikkus 9. Kvanttingimus määrab ära seose elektroni kiiruse ja orbiidi raadiuse vahel . Elektroni orbiidi raadius ja kiirus sõltuvad järjestikustest täisarvudest. m*v*r=n pr = 10. tal on lainelised omadused - aatomis tõenäosuslaine, keralaine ja ümber tuuma
eksponentsiaalselt. Ioonide soojusvõnkumiste kohtade kihist on täidetud ainult ühe elektroniga intensiivsus mõjutab kadudega ioonpolarisatsiooni ehk ühe elektroni positiivne spinn on oluliselt temperatuuri tõustes see kasvab. kompenseerimata teise elektroni negatiivse spinniga. Taoline võimalus on täidetud seetõttu, et elektronide väliskihi allkihtides täidetakse 8. Materjalide jaotus vastavalt elektrijuhtivusele. orbitaalid kõigepealt samasuununalise spinniga Materjalid jagunevad vastavalt elektrijuhtivusele: elektronidega. a. Dielektrikud Kovalentne side tekib, kui ühinevad erinevate aatomite vastandmärgiliste spinnidega elektronide b
magnetväljas orienteerunud magnetnõela põhjapoolus. Magnetvälja jõujoon ja suund mõtteline joon, mille igas punktis on B-vektor suunatud piki selle joone puutujat; suund ühtib B-vektori suunaga. Jõujoonte suuna määramine suunda näitab orienteerunud magnetnõela põhjapoolus, jõjooni uuritakse rauapuruga. Püsimagnetid ka elektrivooli puudumisel magnetvälja omavad kehad; aineosakeste omamagnetväli on seotud osakeste olemusliku sisemise liikumise e. spinniga. Poolused, nende vastasmõju põhja(N)- ja lõunapoolus(S); samanimelised tõukuvad, erinimelised tõmbuvad. Püsimagnetite magnetväli: Järeldus: jõujooned kulgevad väljaspool magnetit põhjapooluselt lõunapoolusele ja moodustavad kinnisi kontuure Mille tekitajaks on vooluga juht? Magnetnõelale orienteeriva mõju tekitaja (magnetnõel pöördub juhtmega ristuvasse asendisse) Kruvireegel - näitab, et vooluga juhtmelõiku ümbritseva
4) Mida nim. voolutugevuseks füüsikaline suurus, mis näitab, kuid suur laengu hulk läbib juhtme ristlõiget ühes ajaühikus. 5) Coulombi seadus 2 punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdne nendevaheliste laengute korrutisega ja pöörvõrdeline nende kauguse suurusega. 6) Miks on magnetil magnetilised omadused Aineosakese omamagnetväli on seotud osakese sisemise liikumise ehk spinniga. Magnetiseeritud kehal on suunatud väljajooned põhjapooluselt lõunapoolusele. 7) Kuidas mõjub jõud kahe juhtme vahel - Üheks esimeseks magnetvälja tundma õppimise viisiks oli uurida, kui suure jõuga tõmbuvad kaks juhet, kui neid läbib elektrivool. Aastal 1820 jõudis Ampère järeldusele, et juhtmete vahel mõjub jõud. Kui vool liikus mõlemas juhtmes samas suunas, siis juhtmed tõukusid; kui voolud liikusid eri suundades, siis aga juhtmed tõmbusid.
Fotoelemendis tekib valguse toimel elektrivool või muudetakse valguse energia elektrienergiaks. Kasutatakse automaatikas ja telemehaanikas, toodete kvaliteedi kontrollimisel, valguse mõõtmisel, kinos, televisioonis jne. Fotokeemilisteks reaktsioonideks nimetatakse keemilise reaktsioone, mis toimuvad ainult valguskvantide osavõtul. MIS ON FOOTON- Footon on elektromagnetkiirguse väikseim osake ehk kvant (valguskvant). Footon on vaheosake (boson spinniga 1), mis vahendab elektromagnetilist vastasmõju. Footon (erinevalt näiteks gluuonist) ise oma vahendatava vastasmõju laengut ei kanna ja on elektriliselt neutraalne. Tema seisumass on 0 ning seetõttu liigub ta vaakumis alati valguse kiirusega . Valguse kiirus kui universaalne füüsikaline konstant ongi defineeritud footoni liikumise kiiruse kaudu vaakumis. Valguse laine- ja kvantteooriad ei ole vastandlikud, nad täiendavad teineteist. Laineomadused avalduvad rohkem siis, kui lainepikkus
Kirjeldas vesiniku ehitust piisavalt täpselt, selgitades tema spektrijoonte olemust. Siiski ei saanud seda kasutada mitmeelektronilistele aatomitele. Laineomadustega elektron ei saa karbis kunagi paigale jääda. Peakvantarv: n. Kõrval e orbitaalkvantarv: l. Magnetkvantarv: m. Elektropilve kuju sõltub energiatasemest, n,l,m. Elektroni spinnid: need võivad olla kahtpidi orienteeritud, neil on poolarvuline spinn aga kaks identset poolarvulise spinniga osakest ei saa jagada sama kvantolekut. Tähis: s. Tõrjutusprintsiip: ühes aatomis ei saa olla kaht elektroni samade kvantarvudega, et n,l,m ja s oleksid samad. Kiip: pooljuhtplaadike, millesse on tehtud palju väikseid transistoreid koos takistite, kondesaatorite jm. Transistor: pooljuhtseadis elektrisignaalide võimendamiseks, muundamiseks ja genereerimiseks. Selle abil saab ühe elektrisignaali abil juhtida teist elektrisignaali. Kui valgusdioodi läbib pärivool,
keeluprintsiip, mis ei luba kahel elektronil olla samas ruumiosas samas energeetilises olekus (kvantolekus). Iga elektron, mis lisandub aatomi elektronkattesse, peab valima omale teistest elektronidest erineva energiatasemega aatomorbitaali, mis on määratud elektronkatte kvantarvudega. Elektronkatte peakvantarv (n) määrab ära elektronkihi, millel elektron asub. Täpse orbitaali määramiseks tuleb arvestada veel asimuudi kvantarvu (l), magnetilise kvantarvu (ml) ja elektroni spinniga. Kui kõik aatomi elektronid asuvad madalaimates (vähima energiaga) lubatud kvantolekutes, siis on aatom põhiolekus. Kui mõni elektron neelab footoni (saab endale footoni energia), siis tõuseb ta mõnele kõrgemale vabale energiatasemele ja aatom läheb ergastatud olekusse. Tagasi põhiolekusse läheb aatom läbi footoni kiirgamise, mille puhul elektron naaseb vähima võimaliku energiaga kvantolekusse.
kvantarvu – n, l, m, ms – ei saa olla ühesugused) igal võrdse n, l ja m-ga orbitaalil saab asuda ainult kaks elektroni, mille spinnid peavad olema vastassuunalised. minimaalse energia/aufbau prinsiip – elektronidel peab aatomis olema minimaalne potentsiaalne energia / elektronid täidavad orbitaalid energia kasvu järjekorras Hundi reegel – antud alanivoo elektronide summaarne spinn peab olema maksimaalne (alguses täituvad ühekaupa sama spinniga elektronidega, siis lisanduvad vastupidise spinniga elektronid) 3 elektroni paigutamine d-alakihile: , MITTE Kletškovski reegel – määrab alanivoode täitumise järjekorra: mida suurem on orbitaali n + 1 summa, seda kõrgem on orbitaali energia; kui kahe orbitaali n + 1 summa on võrdne, täitub enne madalama n väärtusega orbitaal elemendi asukoha määramine perioodilisustabelis 1) maksimaalne n väärtus määrab perioodi numbri
Aatomi mass Aatomi Ø Aatomituuma Ø Aatomituum koosneb lähestikku asetsevatest nukleonidest positiivse elektrilaenguga prootonitest ja elektrilaenguta (neutraalsetest) neutronitest. Madalsageduslain Raadiolained Infrapunane Nähtav valgus Ultraviolettkiirgu Röntgenkiirgus Gammakiirgus ed kiirgus s · Alfakiirgus on ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib tuumareaktsioonide tulemusel ja koosneb alfaosakestest. · Beetakiirgus on beetaosakestest () koosnev ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib beetalagunemisel. (Beetalagunemine on protsess, mille käigus neutron muutub prootoniks või prooton neutroniks). · Gammakiirgus on kõige lühema lainepikkusega (suurusjärgus alla 10 pikomeetri) ja seega suurima sagedusega ning energiaga elektromagnetiline kiirgus. · Ioniseeriv kiirgus koosneb suure energiaga...
märgiga. Antiosakese seisumass on osakese massiga võrdne. Näiteks elektroni antiosakene on positron, selle mass on võrdne elektroni massiga ja laeng ka , ainult pluss märgiga. Antiprooton, antineutron.5.Mida kujutavad endast vaheosakesed,kus nad esinevad? Vaheosakesed on fundamentaalse jõu vahendajad. W+- ja Z0 osakesed ( vahebosonid) on nõrga vastastikmõju kvandid. Vaheosakesed vahendavad vastastikmõju fermionide (poolearvulise spinniga osakeste) vahel. 6.Mis on kvark,kvargi omadused. Kvargid üliväikesed liikuvad osakesed, mida senini vabalt pole leitud, küll aga teiste osakeste sees. Nendest koosnevad ka nukleonid. Kvargi omadusi S (veidrus), C (sarm), B (põhisus) ja T (tipusus) nimetatakse ka kvargi lõhnaks. Kvargid u ja d ei kanna lõhna, nende oleku määrab ära ainult nende isospinn (Iz). 7.Millised osakesed on esmases kosmilises kiirguses? Esmases kosmilises kiirguses on kõige
läbiviimise teest. Siit järeldub, et reaktsiooni soojusefekt (q) on võrdne süsteemi lõpp-ja algoleku siseenergiate või entalpiate vahega. Ta ei sõltu protsessi läbiviimise viisist ega vaheetappidest. Elektronid aatomis. Molekulide kuju Hund'i reegel -ühesugused orbitaalid (samade n ja l väärtustega) täituvad esmalt ühe spinnkvantarvuga elektronidega. Kui üht tüüpi orbitaalid on ühe elektroniga täidetud, hakkab nendele lisanduma teine, vastupidise spinniga elektron. Elektronkihtide (orbitaalide) täitumise järjekord on kujutatud järgmisel skeemil: Elektronkonfiguratsioonide esitamiseks kasutatakse järgmisi kujutusviise (hapniku aatomi näitel): Elektronvalem: Lõpuni täidetud elektronkihte tähistatakse sageli lihtsuse mõttes vastava perioodi viimase elemendi (milleks on väärisgaas) sümboliga, mis pannakse nurksulgudesse: Orbitaaldiagramm: Kahte samal ruumiorbitaalil paiknevat (erineva spinniga) elektroni nim.
Magnetväli liikuva laetud keha poolt tekitatav väli.Elektrivälja muutumine tekitab magnetvälja:*+ v=0 tekib ainult elektriväli. *+ v=const; a=0 (alalisvool) tekivad: muutumatu elektriväli ja muutumatu magnetväli. *+ a=muutub tekib elektromagnetlaine (muutuv elektriväli ja muutuv magnetväli). Püsimagnet keha, mida alati ümbritseb magnetväli. Püsimagnetite väli on seotud aines olevate elektronide magnetväljaga.(spinniga)Spinn füüsikaline suurus, mis iseloomustab elementaarosakese impulsimomenti; seotud pöörlemisega.Magnetil on kaks poolust põhjapoolus ja lõunapoolus. Magnetvälja kokkuleppelist suunda näitab orienteerunud magnetnõela põhjapoolus. Magneetumine nähtus, mille korral magnetvälja paigutatud keha tekitab ka ise magnetvälja. Magnetpooluste vahel mõjuv jõud on pöördvõrdeline poolustevahelise kauguse ruuduga.1820. avastati, et juhet läbib elektrivool avaldab
vastupidi-välja ilma aineta. Mis puutub elementaarosakestesse üldse, siis praegusel ajal arvatakse, et ,,tõeliselt" elementaarsed on vaid 6 kvarki ja 6 leptonit (aineosakesed) ning bosonid, mis vahendavad fundmentaalseid vastastikmõjusid. Kõiki tuntuid elementaarosakesi on võimalik jaotada kahte rühma nende spinni väärtuste järgi. Ühe rühma moodustavad osakesed, mille spinn on ½ ning need kujutavad endast aineosakesi. Teine rühm koosneb täisarvulise spinniga osakestest ja nende ülesanne on vahendada jõude, mis mõjuvad aineosakeste vahel. Aineosakesed spinniga ½ alluvad Pauli keeluprintsiibile, mis ei luba kaht osakest viibida ühes ja samas kvantolekus, st. neil ei või olla sama koordinaat ning sama kiirus. Siit selgub põhjus, miks aineosakesed ei saa koonduda väga suure tihedusega olekusse. VASTASTIKMÕJUDE LIIGID
väärtused 1 … - määrab elektronorbitaali energia ja iseloomustab elektroni tõenäoseimat kaugust tuumast. Orbitaalkvantarv l - täisarvul. väärtused 0, 1, 2 … (n-1) - määrab orbitaali kuju (koos peakvantarvuga) Magnetkvantarv ml - posit. või negat. täisarvul. väärtused vahemikus ml = -1, -2, … 1, 0, -1, -2 … Spinn-kvantarv e. spinn: +1/2 või -1/2 näitab, kas elektroni magnetmoment on magnetvälja suunaline või on ta sellega risti. Erineva spinniga elektronide olemasolu kahekordistab elektronide arvu, mis mahub mingile konkreetsele orbitaalile. Aatomite elektronkihtide mahutavus: Pauli printsiip (W.Pauli, 1925) aatomis ei saa olla kahte täpselt ühesuguses energiaolekus asuvat, s.t. ühesuguste kvantarvudega elektroni. (kui ühtivad kolm kvantarvu n, l, ml, siis peab spinn olema erinev) Vastavalt Pauli printsiibile mahub ühele ja samale orbitaalile, mida iseloomustab kvantarvude n, l ja ml kindlate väärtuste kogum, kaks
Kovalentne side on seda püsivam, mida suurem on elektronpilvede kattumise aste. Elektronpilvede kattumise aste sõltub omakorda elektronpilvede mõõtmetest, nende kujust ning kattumise viisist. Reas Li2; Na2; K2 suurenevad kattuvate orbitaalide mõõtmed, vähenevad aga orbitaalide tihedused ja nende kattumise aste ning seetõttu ka sideme püsivus. Seda kinnitab ka molekulide dissotsiatsioonienergia vähenemine ja tuumadevahelise kauguse suurenemine: Kahe antiparalleelse spinniga elektroni viibimine kahe tuuma jõuväljas on energeetiliselt kasulikum kui elektroni viibimine ainult oma tuuma jõuväljas, siis võtavad kovalentse sideme moodustamisest osa kõik üheelektronilised orbitaalid. Ergastamine Paljudel juhtudel suureneb "valents" elektronide arv aatomi ergastamisel, s. t. kaheelektronilise pilve jagnunemisel kaheks üheelektroniliseks pilveks. Statsionaarses olekus on näiteks süsiniku aatomis 2 2
Nad ei teki ega kao, kuid nad muutuvad üksteiseks nõrga vastastikmõju toimel. Raskemad kvargid muutuvad iseeneslikult kergemateks. Vaheosakesed Vaheosakesed (ka vahebosonid ing. keeles gauge bosons) on fundamentaalse jõu vahendajad. Kõik teadaolevad vaheosakesed on fundamentaalsed (teadaoleva alamstruktuurita) bosonid (nende spinn on täisarvuline). Vaheosakesed vahendavad vastastikmõju fermionide (poolearvulise spinniga osakeste) vahel. Selleks, et kaks fermioni oleks omavahel vastasmõjus, peab üks fermion kiirgama vaheosakese (enamasti virtuaalse) ja teine fermion selle neelama. Vaheosakesed on footon e valgusosake e valguskvant (puudub seisumass, ainest footoni välja kiirgamisel hakkab ta kohe liikuma valguskiirusega ühtlaselt sirgjooneliselt, suurte masside läheduses kõverdub ka valguskiire trajektoor) ning gluoon (ei
side. Moodustub ühe ja sama elemendi aatomite või üksteisest vähe erinevate elektronegatiivsustega elementide aatomite reageerimisel. Mõlemad reageerivad aatomid loovutavad ühe või enam elektroni ühiste elektronpaaride moodustamiseks. Elektronpaari moodustavad vastassuunaliste spinnidega paardumata (üksikud elektronid) elektronid. Ühesuunalise spinniga aatomitest molekuli ega elektronpaari ei teki. Kovalentne side jaguneb veel mittepolaarseks ja polaarseks kovalentseks sidemeks. a) Mittepolaarne kovalentne side Lihtaine molekulid (H , O , N , F , Cl ) on moodustunud ühe ja sama 2 2 2 2 2 elemendi aatomitest. Mittemetallid (samad). b) Polaarne kovalentne side
Laengu jaotustiheduse ruumiline kuju aatomis Orbitaal- elektronide jaotustiheduse kuju, kus elektronide esinemise tõenäosus on kõrge peakvantarv- n:määrab elktronorbitaali energia, isel elek tõenäoseimat kaugust tuumast Orbitaalkvantarv-l: määrab orbitaali kuju Magnetkvantarv-m:isel elektronorbitaalide ruumilist orientatsiooni Spinnkvantarv e spinn:näitab,kas elekrtoni magnetmoment on magnetvälja suunaline või o ta sellega risti(+1/2 või 1/2) Erineva spinniga elektronide olemasolu kahekordistab elektronide arvu. Pauli printsiip:aatomite elektronkihtide mahutavus-aatomis ei saa olla kahte täpselt ühesuguses energiaolekus asuvat, st ühesuguste kvantarvudega elektroni.Vastavalt Pauli printsiibile mahub ühele ja samale orbitaalile kaks vastupidise spinniga elektronpaari. Orbitaali täitumise järjekord(Hundi reegel): ühesugust tüüpi orbitaalid täituvad esmalt ühesuguse spinnkvantarvuga elektronidega
+ e Looduses ei esine vabu neutroneid, aga neid on võimalik vajadusel tekitada tuumareaktsioonide käigus LEPTONID Osakesed, mis osalevad gravitatsioonilises, elektromagnetilises ja nõrgas vastastikmõjus, ei osale tugevas vastastikmõjus. Jagunevad kolme perekonda: elektron ja elektronneutriino müüon ja müüneutriino tauon ja tauneutriino. Igale osakesele lisandub temale vastav antiosake, mis on sama massi ja spinniga, kuid vastasmärgiga ülejäänud osakest iseloomustavate suurustega (laengutega) Kohtumisel osake ja antiosake annihileeruvad, Selle tulemusena tekivad uued osakeste ja antiosakesete paarid. Leptonid Leptonid on nõrga vastastikmõju osakesed Tähis Nimi Laeng Mass e elektronneutriino 0 0 e elektron 1 1
kineetilise energia muut ning aatomi fragmendi (aatomituuma ja seda ümbritseva elektronidega täielikult täidetud kihtide) potentsiaalse energia muut 2.3.2 Kovalentne side Kovalentne side moodustub mittemetallide aatomite vahel, mille elektronafiinsus ei erine suuresti. Kovalentse sideme moodustumise eelduseks on, et ühinevate aatomite valents- elektronide osa orbitaale on täidetud ainult ühe elektroniga, st. orbitaali positiivne spinn on kompenseerimata teise elektroni negatiivse spinniga (elektron on paardumata) .Taoline olukord on võimalik seetõttu, et elektronide väliskihi allkihtides täidetakse orbitaalid kõigepealt samasuunalise spinniga elektronidega . Kovalentne side tekib, kui ühinevad erinevate aatomite vastandmärgiliste spinnidega elektronide orbitaalid. Sellist kovalentse sideme selgitamise meetodit nimetatakse elektronpaaride meetodiks. Side võib olla ühe-, kahe- või kolmkordne (liht-, kaksik- ja kolmikside). Kovalentse sideme puhul aatomid ei ioniseeru, st
väljaosakesed mitte. 1930. aastal pakkus Wolfgang Pauli välja idee puuduva energia äraviimise kohta- energia viib ära senitundmatu laenguta osake ehk neutriino. Selle aluseks võttis ta 1928. aastal Paul Diraci poolt esitatud kvantvõrrandi, mis nõudis lisaks poolarvulise kvantarvu spinni olemasolu. Kuna spinni kohta kehtib jäävusseadus, ei saa beetalagunemise võrrandis olla paremal pool kaht osakest (sest need 4 annaksid spinniks täisarvu), vajatakse veel kolmandat poolarvulise spinniga osakest. Selleks saabki neutriino. Neutriinod tekivad tuumareaktsioonides nõrga vastasmõju tulemusena. Kuna neutriino on elektriliselt neutraalne lepton, ei reageeri ta ei tugeva vastasmõju ega elektromagnetilise vastasmõju kaudu, vaid ainult gravitatsiooniliselt või nõrga vastasmõju kaudu. Spinni kontseptsiooni, kuigi mitte nime, pakkus esmakordselt välja Wolfgang Pauli aastal 1924. Ta laiendas Niels Bohri komplementaarsuse ehk täiendavuse printsiipi
(kvantolekus). Iga elektron, mis lisandub aatomi elektronkattesse, peab valima endale teistest 9 elektronidest erineva energiatasemega aatomorbitaali; aatomorbitaalid on määratud elektronkatte kvantarvudega. Elektronkatte peakvantarv (n) määrab ära elektronkihi, millel elektron asub. Täpse orbitaali määramiseks tuleb arvestada veel asimuudi kvantarvu (l), magnetilise kvantarvu (ml) ja elektroni spinniga. Kui kõik aatomi elektronid asuvad madalaimates (vähima energiaga) lubatud kvantolekutes, siis on aatom põhiolekus. Kui mõni elektron neelab footoni (saab endale footoni energia), siis tõuseb ta mõnele kõrgemale vabale energiatasemele ja aatom läheb ergastatud olekusse. Tagasi põhiolekusse minnes kiirgab aatom footoni; sellega naaseb elektron vähima võimaliku energiaga kvantolekusse. Sellisel moel kiiratud footon omab energiat, mis võrdub elektroni algse ja kiirgamisjärgse
Looduses ei esine vabu neutroneid, aga neid on võimalik vajadusel tekitada tuumareaktsioonide käigus 58 LEPTONID Osakesed, mis osalevad gravitatsioonilises, elektromagnetilises ja nõrgas vastastik mõjus, ei osale tugevas vastastikmõjus. Jagunevad kolme perekonda: elektron ja elektronneutriino müüon ja müüneutriino tauon ja tauneutriino. Igale osakesele lisandub temale vastav antiosake, mis on sama massi ja spinniga, kuid vastasmärgiga ülejäänud osakest iseloomustavate suurustega (laengutega) Kohtumisel osake ja antiosake annihileeruvad, Selle tulemusena tekivad uued osakeste ja antiosakesete paarid. 59 Leptonid Leptonid on nõrga vastastikmõju osakesed Tähis Nimi Laeng Mass ne elektronneutriino 0 0 e elektron 1 1
kus i tähistab omapooljuhti (intrinsic). Elektronide kontsentratsioon võrdub nivoode tihedus korrutatud nende nivoode elektronidega täitumise tõenäosus. Omapooljuhis sõltub nivoode elektronidega täitumise tõenäosus eksponentsiaalselt pooljuhi keelutsooni laiusest E ja temperatuurist T, seega avaldub n võrrandiga ni = 2Nc e - E/2kT kus: Nc nivoode tihedus (arv ruumalaühiku kohta) juhtivustsoonis; 2 igal nivool võib olla kaks elektroni (vastupidise spinniga) Doonorlisandiga legeeritud (n-tüüpi) pooljuhis toatemperatuuril n Ndp , kus Nd on doonorite kontsentratsioon, ja = n = e * n *n e *Nd *n Aktseptoriga legeeritud (p-tüüpi) pooljuhis p Nan , kus Na on aktseptorite kontsentratsioon ja = p = e * p *p e *Na *p 2.2 p-n siire P-n siire on pooljuhis p-juhtivusega ja n-juhtivusega ala vaheline piir (alad on tekitatud erineva legeerimisega). Siirdealal tekib ruumilaeng, mis tekitab sisemise elektrivälja. Vaatleme seda joonise 2.14 näitel.
radikaalidega toime tulla – tõenäosus haigestuda suureneb. Aitavad vitamiinid, küüslauk, ka alkohol. ! 2. Kovalentne side, suunalisus, polaarsus, küllastatus, liigid, hübridisatsioon. ! ▪ Kovalentne side – aatomite vaheline side, mis tekib elektronpilvede jagamisel sidet moodustavate aatomite vahel. ▪ Lahendades Schrödingeri võrrandi süsteemi kohta, mis koosneb kahest lähenevast vesinikuaatomist, saame kaks lahendit: ▪ Lähenevad samamärgilise spinniga elektronidega aatomid. Teatud kaugusest alates hakkab süsteemi potentsiaalne energia kasvama ning ülekaalu saavutavad tõukejõud. ▪ Lähenevad vastasmärgilise spinniga elektronidega aatomid. Teatud kaugusest alates hakkab süsteemi potentsiaalne energia kahanema ning ülekaalu saavutavad tõmbejõud. Kaugusel on süsteemi potentsiaalne energia minimaalne (). Vahemaa edasisel vähenemisel süsteemi
Hund' i reegel: elektronidega sellises järjekorras, et spinnide summa oleks maksimaalne Lihtsamalt öeldes: üht tüüpi orbitaalid täituvad kõigepealt ühesugust spinni omavate elektronidega - üks elektron igale orbitaalile. Alles siis, kui kõik orbitaalid on täidetud ühe elektroniga, lisandub orbitaalile ka teine - vastasmärgilise spinniga - elektron. Näide: 2p 2p N7 O8 2s 2s 1s 1s Alates 19. elemendist (K) tekib aga teatud näiline ebareeglipära. 18
1. n = 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7 (n kihi nr.) peakvantarv ehk energeetiline 2. l= 0; 1; 2; 3; 4 ( n-1 ) orbitali kvantarv 14 n= 1 esimesel kihil on vaid s orbitaal l= 0, s orbitaal l= 1 jne. spinn võib liikuda ümber oma telje mõlemas suunas, seda nimetatakse spinniks. Elektronpaari moodustavad vastassuunalise spinniga elektronid. 3. orbitaalide arv m0= 2l + 1 l = 0s orbitali l= 1 p orbitali l= 2 d orbitali l= 3 f orbitali 4. Pauli printsiip Igale orbitalile mahub max. 2 elektroni. Orbitalil võib olla 1 elektron või tühi. HUNT'I reegel mille järgi toimub orbitaalide täitumine (nn
Formaal laeng V-(2L+S). V- valents(paardumata+S); L-paare; S-sidemeid 14. Kirjeldage okteti reeglit ja selle erandeid näidete abil. Iga aatom võtab oma valentskihile 8 elektroni ja saavutab sellega väärisgaasi elektronkonfiguratsiooni ns2np6. C, N, O, F järgivad seda reeglit. Mittemetallid alates 3.perioodist võivad oma valentskihti võtta ka rohkem kui 8 elektroni, sest tulevad mängu d-orbitaalid (10, 12 või enam) PCl6-. Erand radikaalid paardumata (spinniga) elektroniga. Radikaalid tekitavad kovalentse sideme homolüütilisel katkemisel (kasutik). 15. Defineerige Lewisi hape ja alus. Tooge näited. Kuidas moodustub Lewisi happe ja aluse vaheline side? Hape on elektronpaari aktseptor (H+) ja alus on elektronpaari doonor (OH-). Ühel elektronpaar üle, teisel vaba orbitaal. L happe ja aluse vahelisel reaktsioonil tekib koordinatiivse sidemega kompleks. (BF 3(hape) + F-(alus) BF4-?) :NH3(alus) + H+(hape, vaba orbitaal) NH4+. 16
molekuliks ning aatomeid või ioone kristalliks. Kovalentne side Keemiline side, mis moodustub ühiste elektronpaaride vahel on kovalentne side. Moodustub ühe ja sama elemendi aatomite või üksteisest vähe erinevate elektronegatiivsustega elementide aatomite reageerimisel. Mõlemad reageerivad aatomid loovutavad ühe või enam elektroni ühiste elektronpaaride moodustamiseks. Elektronpaari moodustavad vastassuunaliste spinnidega paardumata (üksikud elektronid) elektronid. Ühesuunalise spinniga aatomitest molekuli ega elektronpaari ei teki. Kovalentne side jaguneb veel mittepolaarseks- ja polaarseks kovalentseks sidemeks. a) Mittepolaarne kovalentne side Lihtaine molekulid (H2, O2, N2, F2, Cl2) on moodustunud ühe ja sama elemendi aatomitest. Mittemetallid (samad). b) Polaarne kovalentne side Kui ühinevad kaks erineva elemendi aatomit, millest üks on mittemetallilisem kui teine (n. vesinik ja kloor), siis ühist elektronipaari tõmmatakse tugevamalt mittemetallilisema elemendi poole
Eristatakse mitmesuguseid sideme tüüpe: järgi, ligandite doonoraatomite järgi, tsentraalaatomite järgi. seadusest. See on tingitud kristallvõre defektidest, mille tõttu kovalentne, iooniline, metalliline, koordinatiivne, vesinikside. 4) Aine agregaatolekud. ühendite valemites võib esineda mitte täisarvulisi indekseid. N: Pauli printsiip lubab orbitaali täita kahe vastasmärgilise spinniga Molekulide vahelisi jõudusid nim.van der Waasi jõududeks janad FeO ühe O kohta on 0,9 Fe (Bertalliidid) (ms= -1/2; +1/2), elektroniga. Kui kumbki aatom annab sidemesse on tingitud elektronide ebaühtlasest jaotusest ning elektonide 1. 4 Kordsete suhete seadus kui kaks elementi moodustavad ühe oma paaritumata elektroni, tekib (3.2) Kovalentne side. liikumisest aatomitest
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
Erist-se mitmesug-d sideme tüüpe: kovalentne, sünkroonse liikumise tõttu. sümbolite arv <=>. 2H2+O2=2H2O Lähteaine masside summa on iooniline, metalliline, koordinatiivne, vesinikside. Molekulide vastastik toime summaarne potensiaalne energia võrdne lõppsaaduste masside summaga. (A.larosier 1774) Pauli printsiip lubab orbitaali täita kahe vastasmärgilise spinniga (Ep) moodustuv kõiki kolme energiate summast. 1.2 Energia jäävuse seaduse järgi en. ei teki ega kao. Kui süst. (ms= -1/2; +1/2), ekt-ga. Kui kumbki atm ann sidemesse ühe oma Ep = Eor + Eind +Edisp on suletud siis en. hulk konst. En. on seot massiga, järgmise paar-ta ekt-i, tek (3.2) Kovalentne side. Selline side on kõige Süsteem on püsivaimas asendis, kui poten-ne en on mini-ne.
tasased. Siit oli loomulik üle minna üldistustele, supersümmeetria rakendamisele kõveras ruumis. See andis rea supergravitatsiooniks nimetatavaid teooriaid, millest igaühes on erineval määral supersümmeetriat. Üks supersümmeetriast tulenevaid järeldusi on see, et igal väljal või osakesel peab olema nn. superpartner, mille spinn on osakese 1/2 võrra suurem või väiksem (joon. 2.6). Täisarvulise spinniga (0, 1, 2 jne.) osakestele bosonitele vastavate väljade põhiolekute energia on positiivne. Seevastu, poolarvulise spinniga (1/2, 3/2 jne.) osakestele fermionidele- vastavate väljade põhiolekute energia on negatiivne. Et bosoneid ja fermione on võrdne arv, koonduvad supergravitatsiooniteooriates suurimad lõpmatused vastastikku, kuid on ka võimalus, et jäid üle väiksemad, kuid siiski lõpmatud hulgad
suundadest. tasased. Siit oli loomulik üle minna üldistustele, supersümmeetria rakendamisele kõveras ruumis. See andis rea supergravitatsiooniks nimetatavaid teooriaid, millest igaühes on erineval määral supersümmeetriat. Üks supersümmeetriast tulenevaid järeldusi on see, et igal väljal või osakesel peab olema nn. superpartner, mille spinn on osakese 1/2 võrra suurem või väiksem (joon. 2.6). Täisarvulise spinniga (0, 1, 2 jne.) osakestele bosonitele vastavate väljade põhiolekute energia on positiivne. Seevastu, poolarvulise spinniga (1/2, 3/2 jne.) osakestele fermionidele- vastavate väljade põhiolekute energia on negatiivne. Et bosoneid ja fermione on võrdne arv, koonduvad supergravitatsiooniteooriates suurimad lõpmatused vastastikku, kuid on ka võimalus, et jäid üle väiksemad, kuid siiski lõpmatud hulgad
Keerulisemad on p, d, f orbitaalid. P ruumilist orientatsiooni iseloomustab m ml magnetkvantarv. Vastavad p orbitaalid on üksteisega risti (ruumiline 8) Magnetkvantarv ml määrab orbitaalise suuna ja tema väärtused. Ml= -l....+l (arvulised väärtused). Spinnkvantarv ms aatomis ei saa olla kahte täpselt ühesuguses energiaolekus asuvat, st. ühesuguse kvantarvuga elektroni. Ühele ja samale orbitaalile mahub 2 vastupidise suunaga pöörlemissuunaga-spinniga- elektroni, mis moodustavad elektronpaari. Aatomi elektronkihtide mahtuvust iseloomustab : a)W. Pauli printsiip aatomis ei saa olla kahte täpselt ühesuguses energiaolekus elektroni. b)Energia miinimum peab elektronide aatomis olema minimaalne potentsiaalne energia. Mida kaugemal elektron on tuumast, seda nõrgemini on ta seotud tuumaga. c) F. Mundi reegel ühesugust tüüpi orbitalid täituvad esmalt ühesuguse spinnkvantarvuga elektronidena, st.
Kui pallija suudab vastasmeeskonna hea lööja mängust eemaldada vähendab ta vastasmeeskonna võimalusi suurt jooksude arvu koguda (kuna väljakule tulevad mitte just väga kogenud batsmanid). Nende järgmine ülesanne on hoida võimalike jooksude arv võimalikult madalal kogu oma pallimisoveri ajal. Seda nimetatakse Economy rate'iks. Juhul, kui pallija saab batsmani mängust välja antakse talle selle eest "punkt". Pallijaid on kahte tüüpi: kiired pallijad ning spinniga/vindiga pallijad.(1) Lööja väljalt eemaldamine Batsmanil on lubatud battida, kuni ta loetakse mängust väljas olevaks (dismissed). Kokku on olemas kümme võimalust kuidas batsman mängust välja võib sattuda, millest mõni loetakse wicketiks pallijale ning mõned mida ei loeta kellegi skooriks. Batsmani mängust väljudes asendab teda järgmine batsman kuni kümme batsmani on mängust väljas või inning on lõppenud.(1)
ja -½. Esmaselt seostati seda arvu elektroni pöörlemisega ümber oma telje. Hiljem see siiski kinnitust ei leidnud. Nimetus "spin pöörlemine" siiski jäi. Väärtused oleksid tähistanud pöörlemist päri- ja vastupäeva. Spinn tähistab kaasajal siiski osakese magnetilisi omadusi. Footonil võib spinn olla ka täisarvuline näiteks footonil. Spinni arvestatakse ka magnetnähtuste juures tekkivate pooluste juures.polaarsus magnetväljas on seotud raua aatomite elektronide spinniga. Kokkuvõttes määravad elektroni kvantseisundi kvantarvud: n peakvantarv l - orbitaalkvantarv ml magnetkvantarv s - spinn Ainetevahelised seosed, tõrjutusprintsiip Keemiliste elementide aatomeid eristab laenguarv Z. Niipalju on prootoneid tuumas ja elektrone tuuma ümber. Tuumas eksisteerivad ka neutraalsed osakesed neutronid, kuid nemad mõjutavad elemendi keemilisi omadusi nõrgalt. Elektroni koha aatomis määrab tema leiulaine, mille määravad kvantarvud
Ühte sentimeetrisse mahuks ritta asetatuna umbes 100 miljonit aatomit. 6. Pauli printsiip ehk tõrjutusprintsiip on oluline printsiip kvantmehaanikas, mille sõnastas 1925. aastal Wolfgang Ernst Pauli. Oma lihtsaimal kujul väidab see, et kaks samas aatomis paiknevat elektroni ei saa olla samas kvantolekus, st kui erinevate elektronide kvantarvud n, l ja ml on samad, siis omavad need elektronid vastupidist spinni. Üldisemalt väidab Pauli printsiip, et kaks identset fermioni (poolarvulise spinniga osakest) ei saa jagada sama kvantolekut. Rangemalt väljendatuna tähendab see, et identsete fermionide süsteemi lainefunktsioon on osakeste vahetamise suhtes antisümmeetriline. 7. 8. 9. 12) 1Hõõrdejõud on keha liikumist takistav jõud teise tahke keha või aine suhtes kokkupuutepinnal mõjuvate osakestevahelise jõu tõttu. Hõõrduvate kehade või ainete liikumisel muundub hõõrdumisele kuluv energia soojuseks. Kuna hõõrdumine aeglustab liikuvat objekti, kutsutakse seda ka
elektronpilve. · Elektronpilve labimoot on mitu suurusjarku suurem aatomituuma labimoodust, seega maarab elektronpilve labimoot ara aatomi mootmed. Aatomi labimoodu suurusjark on 10-10 m. Uhte sentimeetrisse mahuks ritta asetatuna umbes 100 miljonit aatomit. · Elektronkatte peakvantarv (n) maarab ara elektronkihi, millel elektron asub. Tapse orbitaali maaramiseks tuleb arvestada veel asimuudi kvantarvu (l), magnetilise kvantarvu (ml) ja elektroni spinniga. 2. Mis on keemiliste elementide perioodilussüsteem? Too välja ka peamised seaduspärasused selles (kuidas muutuvad elektronegatiivsus, aatomite raadiused, tuumalaeng, ionisatsioonienergia, elektronkonfiguratsioon). Keemiliste elementide perioodilisussüsteem on susteem, mille moodustavad kindla seaduspara jargi muutuvate omaduste alusel reastatud keemilised elemendid, mis on jagatud ruhmadesse ja perioodidesse.
! ainest moodustas Maale kaaslase, Kuu.! !2. Aine ehitus. Aatomid, elektronid, prootonid, kvargid. Mikroosakeste kahetine iseloom. Aatomi ehitus ja aatomite suurus. Fundamentaalsed jõud looduses. Hundi reegel ja Pauli printsiip.! Aine ehitus - koosneb osakestest (aatomid, ioonid, molekulid), mis mõjutavad üksteist tõmbe ja tõukejõududega. Aine hulka saab määrata (mõõduks osakeste arv) - kuna võtab enda alla mingi ruumi ja omab kaalu. Elektron on negatiivselt laetud fermion spinniga 1/2 ja ta kuulub leptonite hulka olles esimese põlvkonna lepton. Elektroni leptonlaeng (Le). Elektron on ilma sisemise struktuurita elemtaarosake, mis on negatiivselt laetud. Elektronid moodustavad koos nukleonidega (prooton ja neutron) aatomeid.! Kvargid omavad värvilaengut (annavad kokku valge värvi) ning osalevad seetõttu tugevas vastastikmõjus.! ! Pauli printsiip - aatomis ei saa olla kahte täpselt ühesuguses energiaolekus asuvat (st. ühesuguste kvantarvudega) elektroni
minna trans-vormi, mis põhjustab optilises närvis signaali ja valgusaistingu. Molekulorbitaalide teooria. Põhiideed: orbitaalid on delokaliseeritud üle kogu molekuli. Orbitaalid jagunevad siduvateks, lõdvendavateks ja mittesiduvateks. Kuju järgi võib jaotada sigma-, pii-, delta-, jne orbitaalideks. Orbitaalid täituvad elektronidega samuti nagu aatomites: madalama energiaga orbitaalid täituvad esimestena; ühele orbitaalile mahub 2, eripidise spinniga elektroni; võrdse energiaga orbitaalid täituvad algus ühekaupa (Hundi reegel). Keemiline side esineb, kui siduvatel orbitaalidel on rohkem elektrone kui lõdventavatel orbitaalidel. Tahkised jagunevad: metallid (elektrijuhtivus temperatuuri tõustes kahaneb); pooljuhid (elektrijuhtivus temperatuuri tõustes kasvab); isolaatorid (ei juhi elektrit); ülijuhid (elektritakistus on 0, enamasti väga madalal temperatuuril). Sidemed tahkistes. Tahkistes on kogu ainetükk hõlmatud suure hula
Iooniline side tekib elektronide ülekandumise teel ühelt aatomilt teisele; Kovalentne side tekib elektronide jagamise teel aatomite vahel; Elektronid jagatakse aatomite vahel selliselt et moodustuks väärisgaasidele iseloomulik konfiguratsioon, väliskihis 8 elektroni - oktett 1. Valentssidemete meetodi põhiseisukohad Aluseks väide: side aatomite vahel molekulis tekib elektronpaaride moodustumise tõttu Side tekib kahe erineva spinniga elektroni vahel, seda moodustavad elektronid kuuluvad üheaegselt mõlemale Aatomil on võimalikud kaks sideme moodustamise mehhanismi: 1) Side tekib kahe ühe elektronilise aatomorbitaali kattumisel H + H HH 2) Side tekib ühe aatomi kahe-elektronilise aatomorbitaali ja teise aatomi vaba orbitaali kattumisel H+ + H- HH 1. Keemilise sideme energia Keemilise sideme energia - molekuli moodustumisel aatomitest vabanev energia
= 2 siis l saab olla 0 või 1 jne. l väärtusi tähistatakse tavaliselt tähtedega. l väärtus orbitaali tähistus 0 s 1 p 2 d 3 f 4 g Seega kui l = 0 siis on tegemist s-orbitaaliga jne. Magnetkvantarv (ml) määrab orbitaali orientatsiooni ruumis ning määrab ära orbitaalide arvu antud energia alatasemel. Magnetkvantarv sõltub l väärtusest. Igale l väärtusele vastab (2l + 1) täisarvulist ml väärtust. Spinnorbitaalid Ühes ja samas ruumiosas võib paikneda kaks vastasmärgilise spinniga elektroni. Algselt püüti seletada spinni olemasolu kui elektroni kujuteldavat pöörlemist ümber oma telje. Tänapäeval mõistetakse spinni all elektroni omaimpulssmomenti, mis on seotud osakese ruumilise kirjeldamisega. Lainefunktsioone, mis kirjeldavad ka elektroni spinni, nimetatakse spinnorbitaalideks. Spinnkvantarv (ms) omab väärtusi -1/2 ja +1/2. Samal orbitaalil võib olla maksimaalselt kaks erineva spinnkvantarvuga elektroni, mis moodustavad elektronipaari.
PD = D/t. Loodusliku foonina saab inimene pidevalt kiirgust, mille biodoosi võimsus on ligikaudu 0,1 µSv/h. Meditsiinilistel protseduuridel (näiteks fluorograafis) võib saada keskeltläbi teist samapalju lisaks. Kaasaegsele füüsikalisele maailmapildile on omane: 1) fermionide ja bosonite eristamine spinni alusel, 2) atomistliku printsiibi rakendamine väljale (kvantväljateooria) ja 3) algosakeste standardmudeli kasutamine. Fermionid on poolarvulise spinniga osakesed. Nad on aine ehituskivid. Algfermionide spinn on ½. See tähendab, et nende sisemist liikumist kui pöörlemist saab iseloomustada impulsimomendiga, mille arv- väärtus on ½ Plancki nurkkonstanti (). Spinnkvantarvu muutumine väärtuselt +½ kuni väärtuseni -½ tähendab pöörlemise suuna (impulsimomendi vektori suuna) muutumist vastupidiseks. Samas tähen- dab see ka fermioni poolt tekitatava omamagnetvälja (spinn-magnetvälja) suuna muutumist fermio-
TD printsiipide lühisõnastused: TD I : Te ei saa võita Ei saa teha tööd, kulutamata energiat. TD II : Te ei saa viiki mängida Ei saa muuta kogu soojust kui energiat tööks. Osa läheb kaotsi. Murphy täiendus: Te ei saa sellest mängust väljuda. Kaasaegsele füüsikalisele maailmapildile on omane: 1) fermionide ja bosonite eristamine spinni alusel, 2) atomistliku printsiibi rakendamine väljale (kvantväljateooria) ja 3) Standardmudeli kasutamine. Fermionid on poolarvulise spinniga osakesed. Nad on aine ehituskivid. Algfermionide spinn on ½. See tähendab, et nende sisemist liikumist kui pöörlemist saab iseloomustada impulsimomendiga, mille arv- väärtus on ½ Plancki nurkkonstanti (). Spinnkvantarvu muutumine väärtuselt +½ kuni väärtuseni -½ tähendab pöörlemise suuna (impulsimomendi vektori suuna) muutumist vastupidiseks. Samas tähen- dab see ka fermioni poolt tekitatava omamagnetvälja (spinn-magnetvälja) suuna muutumist fermio-
PD = D/t. Loodusliku foonina saab inimene pidevalt kiirgust, mille biodoosi võimsus on ligikaudu 0,1 µSv/h. Meditsiinilistel protseduuridel (näiteks fluorograafis) võib saada keskeltläbi teist samapalju lisaks. Kaasaegsele füüsikalisele maailmapildile on omane: 1) fermionide ja bosonite eristamine spinni alusel, 2) atomistliku printsiibi rakendamine väljale (kvantväljateooria) ja 3) Standardmudeli kasutamine. Fermionid on poolarvulise spinniga osakesed. Nad on aine ehituskivid. Algfermionide spinn on ½. See tähendab, et nende sisemist liikumist kui pöörlemist saab iseloomustada impulsimomendiga, mille arv- väärtus on ½ Plancki nurkkonstanti (). Spinnkvantarvu muutumine väärtuselt +½ kuni väärtuseni -½ tähendab pöörlemise suuna (impulsimomendi vektori suuna) muutumist vastupidiseks. Samas tähen- dab see ka fermioni poolt tekitatava omamagnetvälja (spinn-magnetvälja) suuna muutumist fermio-
lähenemisel üksteisele (kristallis) toimub aatomite vastasmõju tulemusena väliskihtide elektronide energianivoode lõhustumine peaaegu pidevateks elektronide energiaribadeks (tsoonideks). Igas tsoonis on N lähedase energiaga nivood (olekut), kus N on aatomite arv kristallis. Joonisel 11-1 on näidatud 12 aatomist koosneva kogumi 1s ja 2s elektronide nivoode lõhustumine aatomite lähenemisel elektronide energiatsoonideks, kus on 12 nivood. Igal nivool võib olla 2 elektroni (vastupidise spinniga), seega kokku 2N elektroni. Iga tsoon sisaldab vaid elektrone, mis vastavad isoleeritud aatomi vastavale nivoole. Energiatsoonide ehitus kristallis aatomite tasakaalulise vahekauguse korral on näidatud joonisel 11-2. Osa energiatsoone võivad olla tühjad või ainult osaliselt täidetud elektronidega. Tahkete materjalide elektrilised omadused sõltuvad energiatsoonide ehitusest ja nende täitumisest elektronidega. Tsooni, mis tekib kõige
annaabi.ee 
