Leidsid 16 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Tuntud füüsikud". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
elektron, thomson, aatomimudel, bohr, heisenberg, mehaanika, rutherford, trajektoor, kvantmehaanika, lainepikkus, voog, poolus, 1903, massis, ujuvad, thomsoni, joonspektrid, aatommudeli, kiirendusega, kiirgama, kukkumine, pannes, stabiilselt, rutherfordi, aatomimudelit, bohri, mikroosakeste, kandis, laineid, lainefunktsioon, mõõtja· 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 aatomitest. Aatomifüüsika alused · XVIII ennustati uue aatomist väiksema osakese elektroni olemasolu · 1897 elektroni avastamine J.J. Thomsoni poolt · Thomsoni aatomimudel "rosinasai" · 1906 määras elektonide arvu aatomis · Thomson tõestas, et ühe ja sama keemilise elemendi aatomid on ühesugused Rutherfordi katse ja planetaarne aatomimudel · 1905 alustati raadiumi poolt kiiratud - osakeste hajumise uurimisega · 1906 tõestati, et - osakeste laeng peab olema 2e (kahekordne positiivne elementaarlaeng) , hiljem saadi teada, et tegelikult on - osake heeliumi aatomi tuum 2 He 4 · 1908 töötati koos H
Kui aatomi elektronkattes on elektrone rohkem või vähem kui selle aatomi tuumas prootone, muutub aatom elektriliselt laetud iooniks - He + või He - heeliumi puhul . H + on sümboliks prootonile , sest vesiniku positiivne ioon on vesiniku aatomi tuum. m p = 1,672623 10 -27 kg m n = 1,674929 10 -27 m e = 9,1 10 -31 kg. Elektron avastati 1897.a katoodkiirte kõrvalekaldumisest magnet- ja elektriväljas Joseph John Thomsoni poolt, esimese elektroni sisaldava aatomi mudeli pakkus välja Thomson ise. Selle oletuse kohaselt koosneks aatom võrdsel arvul olevatest elektronidest ja positiivsetest osakestest. Elektronide arv määraks aatomi massi. Thomsoni "rosinakukkel" Rutherfordi aatomimudel Thomsoni mudelist lähtuvalt anti üsna tõepärane ettekujutus aatomi mõõtmetele, kuid see ei võimaldanud seletada gaaside joonspektreid. Lihtsaima aatomi mudel, mida mõitetakse lähendina tegelikkusele, on nn
1. teema aatomifüüsika, aatomimudelid Aatomifüüsika käsitleb keemiliste elementide algosakestes - aatomites toimuvaid protsesse. Aatomifüüsika kitsamas mõttes tegeleb aatomite elektronkatete uurimisega; aatomituumas toimuvaid protsesse uurib tuumafüüsika. 1. J. J. Thomson 1903. a. - esimese aatomimudel. Thomsoni aatomimudel kujutas endast sfäärilise sümmeetriaga homogeenset positiivset laengut, mille väljas liigub elektron. 2. Rutherfordi planetaarne aatomimudel 1911.a. Elektronid tiirlevad tuuma ümber, meenutab Päikesesüsteemi ehitust. Oli õige mittekiirgava aatomi suhtes. 3. Bohri aatomimudel 1913.a. Seotud Bohri postulaatitega. Selgitavad, millal aatom kiirgab, millal neelab valguskvante. Rutherfordi katse skeem A - osakeste allikas; K - märklaud (kuldleht); S - stsintsilloskoop (mikroskoop, mille ette on pandud tsinksulfiidiga kaetud ekraan).
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. See moodustab elementaarlaengu,mille väärtus on ~1,6*10-19 C. Aatomi koostisosad. Prooton ja neutron on ligikaudu võrdse massiga, mis on 2000 korda suurem elektroni massist. NIMETUS MASS(kg) LAENG(C) Elektron 9,1*10-31 -1,6*10-19 Prooton 1,6726231*10-27 +1,6*10-19 Neutron 1,674928*10-27 0 Tavaolekus on aatom elektriliselt neutraalne. 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. Planetaarmudeli vastuolud.
s s2 A= F s = mas Tuletatud ühikute defineerimine. Valemi põhjal, näiteks jõud 1 N (F=m·a): 1 N on jõud, mis massile m U 1 kg annab kiirenduse 1 2 või 1 A I = on voolutugevus, mille tekitab pinge 1 V 1-oomises s R [1] takistis. Ühiku eesliite ja vastava kümneastme vastastikune väljendamine, näiteks kilovatt (kW) on 103 W või 0,03 N = 3·10-2 N = 3 cN. 1. kursus MEHAANIKA Mehaaniline liikumine Ühtlane sirgliikumine (s = v·t) keha läbib mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed teeosad mööda sirgjoont. Ühtlaselt muutuv liikumine keha kiirus muutub (suureneb või väheneb) mistahes võrdsetes ajavahemikes võrse suuruse võrra, kiirendus a on const ehk jääv, kas positiivne (kiirenev) või negatiivne (aeglustuv). Vaba langemine vaakumis on sobiv näide ühtlaselt kiirenevast liikumisest m a = g = 9,8 2
s s2 A= F s = mas Tuletatud ühikute defineerimine. Valemi põhjal, näiteks jõud 1 N (F=m·a): 1 N on jõud, mis massile m U 1 kg annab kiirenduse 1 2 või 1 A I = on voolutugevus, mille tekitab pinge 1 V 1-oomises s R [1] takistis. Ühiku eesliite ja vastava kümneastme vastastikune väljendamine, näiteks kilovatt (kW) on 103 W või 0,03 N = 3·10-2 N = 3 cN. 1. kursus MEHAANIKA Mehaaniline liikumine Ühtlane sirgliikumine (s = v·t) keha läbib mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed teeosad mööda sirgjoont. Ühtlaselt muutuv liikumine keha kiirus muutub (suureneb või väheneb) mistahes võrdsetes ajavahemikes võrse suuruse võrra, kiirendus a on const ehk jääv, kas positiivne (kiirenev) või negatiivne (aeglustuv). Vaba langemine vaakumis on sobiv näide ühtlaselt kiirenevast liikumisest m a = g = 9,8 2
.............68 9.7. Elektromagnetvõnkumised................................................................................. 70 10. Lainetamine..............................................................................................................71 10.1. Harmooniline laine ja selle omadused..............................................................71 10.2. Harmooniliste lainete liigid...............................................................................74 11. Kvantmehaanika...................................................................................................... 89 11.1. Valguse kiirgumine ja neeldumine (Bohri mudel)............................................92 11.2. Aatomimudel.....................................................................................................95 11.3. Tuumamudel..................................................................................................... 96 11.4. Tuumareaktsioonid...............
Negatiivne pikkus tähendab seda, et vastav vektor on suunatud vastupidiselt kokkuleppelisele positiivsele suunale. Kui on oluline rõhutada mingi suuruse vektoriaalsust, siis on selle suuruse tähis valemis toodud rasvases kirjas (bold). Loodusteadusliku info topoloogia (paiknemisõpetuse) põhiprobleem: millises järjestuses on otstarbekas esitada loodusteaduslikke teadmisi? Senises füüsikaõppes on järjestus eelkõige ajalooline: mehaanika, soojusõpetus, elekter, optika, mikrofüüsika (nii nagu neid järjest tundma õpiti). Käesolevas aines on topoloogiliselt esmatähtsad olemuslikud seosed nähtuste vahel. Kaasaegse füüsikalise maailmapildi info märksõnaline järjestus käesolevas aines on järgmine: kehad liikumine vastastikmõju aine ja väli atomism spinn. Seejärel vaadeldakse absoluutse 4
Pannes selle Ampere'i jõu valemisse, saame Et juhtme ruumala on , siis on temas liikuvat laetud osakest. Kui soovime leida ühele osakesele mõjuvat jõudu, tuleb juhtmele mõjuv jõud F jagada laetud osakeste arvuga N. ehk vektorkujul mis ongi Lorentz'i jõud. Nagu vektorkorrutisest järeldub, on temagi risti kiirusega. Seega ei muuda ta osakese liikumise kiirust, vaid ainult liikumise suunda. Lorentzi jõud ja osakese trajektoor noolereegliga antud väljas · Induktsiooni elektromotoorjõud: suurus ja suund. Juhtme liikumise tõttu magnetväljas või mingil muul põhjusel kontuuri läbiva magnetvoo muutumine kutsub esile elektromotoorjõu, mille suurus on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. Põhjuseks on Lorentz'i jõud. Kui liigutame magnetväljas juhti, milles on vabu laenguid, sunnib see laetud osakesi liikuma vastavalt juhtme liikumise suunale. Kui juht (juhe) on seejuures liikumissuunaga risti,
Pannes selle Ampere'i jõu valemisse, saame Et juhtme ruumala on , siis on temas liikuvat laetud osakest. Kui soovime leida ühele osakesele mõjuvat jõudu, tuleb juhtmele mõjuv jõud F jagada laetud osakeste arvuga N. ehk vektorkujul mis ongi Lorentz'i jõud. Nagu vektorkorrutisest järeldub, on temagi risti kiirusega. Seega ei muuda ta osakese liikumise kiirust, vaid ainult liikumise suunda. Lorentzi jõud ja osakese trajektoor noolereegliga antud väljas · Induktsiooni elektromotoorjõud: suurus ja suund. Juhtme liikumise tõttu magnetväljas või mingil muul põhjusel kontuuri läbiva magnetvoo muutumine kutsub esile elektromotoorjõu, mille suurus on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. Põhjuseks on Lorentz'i jõud. Kui liigutame magnetväljas juhti, milles on vabu laenguid, sunnib see laetud osakesi liikuma vastavalt juhtme liikumise suunale. Kui juht (juhe) on seejuures liikumissuunaga risti,
Negatiivne pikkus tähendab seda, et vastav vektor on suunatud vastupidiselt kokkuleppelisele positiivsele suunale. Kui on oluline rõhutada mingi suuruse vektoriaalsust, siis on selle suuruse tähis valemis toodud rasvases kirjas (bold). Loodusteadusliku info topoloogia (paiknemisõpetuse) põhiprobleem: millises järjestuses esitatuna on loodusteaduslikud teadmised kõige paremini omandatavad? Senises füüsikaõppes on järjestus eel- kõige ajalooline: mehaanika, soojusõpetus, elekter, optika, mikrofüüsika (nii nagu neid järjest tundma õpiti). Käesolevas aines on topoloogiliselt esmatähtsad olemuslikud seosed nähtuste vahel. Kaasaegse füüsikalise maailmapildi info märksõnaline järjestus käesolevas aines on järgmine: kehad liikumine vastastikmõju aine ja väli atomism spinn. Seejärel vaadeldakse absoluutse kiiruse, laine-osakese dualismi, ning tõenäosuslikkuse printsiipe.
oleks täidetud. 6. Mis on energia ja mis ühikutes seda mõõdetakse? Formuleeri energia jäävuse seadus. Energia on mateeria liikumist ja interaktsiooni kirjeldav kvantitatiivne mõõde, mida mõõdetakse dzaulides. Energia ei teki ega kao vaid muundub ühest liigist teise. 7. Nim klassikalise aatomi orbitaalmudeli põhiraskusi. Kuidas kaasaegne kvantmudel neist üle saab? 1) Klassikalise aatomimudeli kohaselt peaks elektron oma energia ära kiirgama tuumale kukkuma, tegelikult seda ei juhtu, kuna elektron ei liigu mööda kindlat orbiiti. Tegelikkuses seda ei toimu, sest aatomid on stabiilsed ja tavaliselt ei kiirga energiat. 2) Sama elemendi aatomid on üksteisega eristamatult sarnased. Klassikaline mudel seda ei eelda. Elektron võiks tiirelda igasugustel kaugustel tuumast. Seega peaks ka igasuguse suurusega aatomeid olemas olema. 8. Mis ühendab tööd ja soojust, mis eristab?
Sama tugevat jõudu on vaja, et liikuvat keha pidurdada ja seisata. Keha omadust mitte liikuma hakata või mitte seisma jääda nimetatakse inertsiks. Mida suurem on keha mass, seda suurem on ka tema inerts. Inertsiaalsed taustsüsteemid Esimese seaduse tegeliku sisu avab sõnastus: on olemas taustsüsteeme, mille suhtes (teiste kehade mõjust) vaba keha liigub konstantse kiirusega (ühtlaselt sirgjooneliselt). Taustsüsteeme, kus kehtivad inertsiseadus e. Newtoni I seadus ja teised mehaanika seadused, nimetatakse inertsiaalseteks taustsüsteemideks. Näiteks on Maaga seotud taustsüsteem peaaegu inertsiaalne. NEWTONI TEINE SEADUS Newtoni teine seadus ütleb, et Keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga. Matemaatiliselt väljendab Newtoni teist seadust valem: Kus: 20 a on kiirendus F jõud m on mass
viimase paari aastakümne jooksul tekkinud teaduslik küsimus, et mis on teadvus ja kuidas see inimese närvisüsteemis tekib. Täpselt sama on ka Universumi olemuse mõistatusega. Teaduslik küsimus seisneb selles, et mis on Universumi eksisteerimise füüsikaline olemus? Näiteks kas Universum on tõepoolest lihtsalt üks suur mehaaniline masinavärk, mis töötab kindlate seaduspärasuste kohaselt? Kui kõige eksisteerimise aluseks on energia, mida teab ja tunneb tänapäeval klassikaline mehaanika, siis tekib kohe järgmine küsimus, et mis „asi“ siis see energia ise on? Taolistele küsimustele püütaksegi siin vastust anda. Selle valdkonna põhiliseks teesiks on see, et Universumis ei ole tegelikult aega. Universum ise on ajatu, mis tuleb välja ajas rändamise teooriast. Kuna kõik kehad Universumis liiguvad ajas ( tuleviku poole ) ja kõik nähtused toimuvad ajas ja ruumis, siis seega ajas rändamise füüsika on kõige eksisteerimise aluseks
viimase paari aastakümne jooksul tekkinud teaduslik küsimus, et mis on teadvus ja kuidas see inimese närvisüsteemis tekib. Täpselt sama on ka Universumi olemuse mõistatusega. Teaduslik küsimus seisneb selles, et mis on Universumi eksisteerimise füüsikaline olemus? Näiteks kas Universum on tõepoolest lihtsalt üks suur mehaaniline masinavärk, mis töötab kindlate seaduspärasuste kohaselt? Kui kõige eksisteerimise aluseks on energia, mida teab ja tunneb tänapäeval klassikaline mehaanika, siis tekib kohe järgmine küsimus, et mis ,,asi" siis see energia ise on? Taolistele küsimustele püütaksegi siin vastust anda. Selle valdkonna põhiliseks teesiks on see, et Universumis ei ole tegelikult aega. Universum ise on ajatu, mis tuleb välja ajas rändamise teooriast. Antud tees on lähtepunktiks paljudele teistele uutele füüsikaseadustele, mis viivad lõppkokkuvõttes arusaamisele, et Universumit ei olegi tegelikult olemas. See ongi Universumi füüsikaline olemus.
viimase paari aastakümne jooksul tekkinud teaduslik küsimus, et mis on teadvus ja kuidas see inimese närvisüsteemis tekib. Täpselt sama on ka Universumi olemuse mõistatusega. Teaduslik küsimus seisneb selles, et mis on Universumi eksisteerimise füüsikaline olemus? Näiteks kas Universum on tõepoolest lihtsalt üks suur mehaaniline masinavärk, mis töötab kindlate seaduspärasuste kohaselt? Kui kõige eksisteerimise aluseks on energia, mida teab ja tunneb tänapäeval klassikaline mehaanika, siis tekib kohe järgmine küsimus, et mis ,,asi" siis see energia ise on? Taolistele küsimustele püütaksegi siin vastust anda. Selle valdkonna põhiliseks teesiks on see, et Universumis ei ole tegelikult aega. Universum ise on ajatu, mis tuleb välja ajas rändamise teooriast. Antud tees on lähtepunktiks paljudele teistele uutele füüsikaseadustele, mis viivad lõppkokkuvõttes arusaamisele, et Universumit ei olegi tegelikult olemas. See ongi Universumi füüsikaline olemus.