AATOMIFÜÜSIKA Aatom (vana-kr atomus jagamatu) on keemilise elemendi väiksem osake. 19.saj. lõpus avastati et aatom ei ole jagamatu. 1897.a. avastati ELEKTRON(-), väike osake, mis pesitseb aatomis. J.J.Thompson. Th aatomimudel e. Rosinakukkel. E.Rutherford palus pommitada õhukest kuldlehte alfaosakestega. Avastas aat tuuma 1911 selle katsega. Planetaarne mudel e RUTHERFORDI mudel on vastuolus klassikalise füüsikaga 1) Tiirlev elektron peaks tekitama elektromagnetlaineid 2)kiirgav elektron peaks kiirgama energiat ja kukkuma vastu tuuma. DE BROGLIE HÜPOTEES Igal osakesel on olemas laine omadused, mille lainepikkust saab arvutada valemist =h/(mv) h=6,63*10-34Js Hiljem leidis see hüpotees katselist kinnitust. Tänapäeval ei loeta mitte elektroni ennast laineks, vaid elektroni käitumine on tõenäosluslik ja vastava tõenäosusfunktiooni kuju on laineline. Seda fn´i nim LAINEFUNKTSIOONIKS. Rutherfordi aatomi täiustamisega tegeles Taani füüsik NIL...
mitte midagi ei saa mõõta ilma seejuures tulemust mõjutamata. ei ole võimalik määrata osakese asukohta ja kiirust samaaegselt asukoht-kiirus aeg-energia Tunneliefekt ● näited : Radioaktiivne lagunemine, kus eralduvad a-osakesed, mis saavad väljuda tuumast tunnelleerudes. ● Väga tugevas elektriväljas võivad elektronid väljuda ka kuumutamata ja valgustamata metallist. See on tuntud nn. Külmemissiooni nime all. Sellel nähtusel põhineb tunnelmikroskoobi töö.Kvantmehaaniline aatomimudel, kvantarvud Pauli printsiib Energia miinimumi printsiib 4
Elektronlained on valguslainetest palju lühemad. Elektronide lainepikkus on seda väiksem, mida tugevamas elektriväljas on nad kiirendatud. 22. Rastermikroskoobi tööpõhimõte. Selle tööpõhimöte seisneb selles, et: skaneeritakse objekti pinda tugevasti teravustatud elektronkimbuga. Kujutis saadakse kuvari ekraanil ja ta kajastab langeva elektroni kimbu mõjul objekti eri punktidest väljuvate sekundaarelektronide voo intensiivsust 23. Tunnelmikroskoobi tööpõhimõte. Tunnelimikroskoobis skaneeritakse objekti selle pinna ligidal hoitava ülipeene teravikuga, kujutis tekib kuvari ekraanil teraviku ja objekti vahelise tunnelvoolu kaudu. 24. Mis ei lase elektrone aatomist lahkuda? Aatomist ei lase elektrone lahkuda positiivselt laetud tuuma tõmbejõud,mis tekitavad elektronile sügava potensiaaliaugu. 25. Mida tähendan ,,mikroosakese kiirus on kvanditud"? 26
omadustega seotud efektiga, kus laine suudab läbida barjääri ja kannab niimoodi ka osakese teisele poole barjääri. Situatsiooni nimetatakse "tunneliefektiks". Näiteid: Radioaktiivne lagunemine, kus eralduvad -osakesed, mis saavad väljuda tuumast tunnelleerudes. Väga tugevas elektriväljas võivad elektronid väljuda ka kuumutamata ja valgustamata metallist. See on tuntud nn. Külmemissiooni nime all. Elektrivälja tugevus peab seejuures olema üle 109V/m. Sellel nähtusel põhineb tunnelmikroskoobi töö. Tunnelmikroskoop Tunnel-mikroskoobis skaneerib objekti pinda üliteravaks (tipus üksikaatomini) söövitatud metallteravik. Seadme tööpõhimõte meenutab
elektronläätsed. Elektronmikroskoop suurendab uuritavaid objekte sadu kordi tugevamini kui valgusmikroskoop. 22. Rastermikroskoobi tööpõhimõte. Rastermikroskoobiga teravustatakse elektronkiir elektronläätsedega objekti pinnale mikrotäpiks. Rida-realt hakkavad kallutuspoolid hälvitama kiirt üle terve objekti pinna. Selle mikroskoobi suurendused ei küüni elektronmikroskoobi omadeni, kuid annab sügavusteravuse ja kujutised tunduvad ruumilised. 23. Tunnelmikroskoobi tööpõhimõte. Tunnelmikroskoobi puhul skaneerib objekti pinda üliteravaks söövitatud metallteravik. Selle seadme põhimõte meenutab veidi merepõhja reljeefi kaardistamist nöörloodi abil. Teraviku viimisel objektile väga lähedale hakkab sellest kiirgama elektrone ja tekib külmemissioon. Seda põhjustab kvantmehaaniline tunneliefekt. 24. Mis ei lase elektrone aatomist lahkuda?
AATOMI JA TUUMAFÜÜSIKA 12. KL Mikro ja makro Mikro ja makro1 Mikromaailma all tuleb mõista aine elementaarosakesi ja nendega toimuvaid füüsikalisi protsesse. Vastav füüsikaosa kannab nimetust mikrofüüsika. Teadusharu on tekkinud 20. Sajandil. Eelduseks oli radioaktiivsuse, aatomi ja tuuma avastamine. Põhiliseks uurimismeetodiks on siin kaudne katse. Makromailm on see, mida me oma meeltega vahetult tajume. Selles maailmas kehtib klassikaline füüsika oma seadustega. Alused pärinevad 17. Sajandist. Mateeria ja aine · Ld. k materia algollus · Vanakreeka filosoofias algaine · Loodusteadustes aine · Kaasaegses füüsikas mateerial kaks vormi aine ja väli Millest koosneb aine? · Demokritos V-IV sajand eKr atomus jagamatu · XVII sajandil aatomi idee taassünd inglise keemik John Dalton käsitles keemilist elementi ainena, mis koosneb ainult üht tüüpi aatomit...