9. Milles seisneb Comptoni efekt? Röntgenikiirguse hajumisel ainetel, mis sisaldavad vabu elektrone muutub kiirguse lainepikkus. 10. Mis on fotoelement, fotoelektronkordisti? Fotoelement- muudab valgusenergia elektrienergiaks. Fotoelektronkordisti- kasutatakse nõrkade valgusvoogude mõõtmiseks. 11. Mis on päikesepatarei, milleks kasutatakse? Päikesepatarei koosneb tervest hulgast üksikuist fotoelementidest. valguse toimel tekib elektrivool. 12. Mis on sise-ja välisfotoefekt? Sisefotoefekt-elektronid vabanevad sidemetest(jäävad ainesse) pooljuhtides. Välisfotoefekt-elektronid lüüakse ainest välja (metallides) 13. Fotoefekti rakendused fotograafias, fotosünteesis, tänavavalgustuse ja metroo sissekäikude juures? valguse langemisel fotelemendile tekib elemendis ahelasvool,mille tulemusel relee hakkab tööle ja avab välise vooluringi. Sissekäigud- maksmata läbi minnes kaob, vool,relee suleb uksed. 14
aines, harilikult pooljuhis, kui selles neelduvate footonite energia ületab aine aatomi keelutsooni laiuse. Sisefotoefekti kirjeldavad põhimõisted on fotojuhtivus ja fotogalvaaniline efekt. Sisemises liiguvad footonid aine sees, aga välisel tulevad ainest välja. Kui footonite energia on piisav tekitamaks juhtivuselektrone, mis suudavad ületada energiabarjääri ning ainest väljuda, ilmneb fotoemissioon ehk välisfotoefekt. Välisfotoefekt on omane metallidele. fotoefekti punapiir – määrab ära suurima lainepikkuse, millest pikemad lained ei ole suutelised ainest elektrone vabastama. Valguskvant saab aines neelduda vaid tervikuna. elektronvolt – energia mõõtühik. aatomi põhiolek - Põhiolek on süsteemi seisund, milles süsteemil on minimaalne võimalik energia. Süsteemilt ei ole võimalik energiat rohkem ära võtta ilma süsteemi lõhkumata või muutmata.
saab elektron kaasa kineetilise energia mv2/2 näol, kus m on elektroni mass ja v tema kiirus ainest välja tulemisel. 5. Einstein täiendas fotoefekti teooriat. Einstein kasutas valguskvandi mõistet. Tema järgi kvandienergia kulub elektroni väljalöömiseks ning selle liikuma panemiseks. 6. Sisefotoefekti puhul ei löö valgus elektrone välja, vaid vabastab nad oma aatomite küljest. Välisfotoefekt seisneb ainest (peamiselt metallist) elektronide väljalöömises valguse abil. Välisfotoefekti kasutatakse valguse mõõtmise seadmetes: fotoelemendid, fotoelektronkordistid. Sisefotoefektil töötavad fototakistid, fotodioodid, päikesepatareid. 7. Päikesepatarei koosneb tervest hulgast üksikuist fotoelementidest (pooljuhtdioodidest), mis on omavahel elektriliselt ühendatud suurteks patareideks.
5 Aatom kiirgab mingi energiakvandi. Mis juhtub elektroniga aatomis ja aatomi energiaga? – Kvant on kindel energiakogus, mille aatom kiirgab või neelab elekroni üleminekul ühelt kindlalt orbiidilt teisele kindlale orbiidile. Aatom kiirgab energiakvandi elekroni üleminekul mistahes kõrgemalt orbiidilt teisele kindlale orbiidile. Energiakvandi suurus sõltub elektroni „hüppe“ pikkusest. Pikema hüppe korral on kvandi energia suurem. 6 Mis on välisfotoefekt, millisel tingimusel on see võimalik, millisel mitte? – Välisfotoefekti korral lööb valgus(laine) ehk footon negatiivselt laetud metalli pinnalt välja elektrone. Fotoefekt on võimalik vaid siis, kui footoni energiast piisab elektroni kättesaamiseks metalli pinnast. Matemaatiliselt kirjeldab fotoefekti Einsteini valem, mis ütleb, et footoni energia fotoefekti korral kulub: 1) väljumistööks A, st energiaks,
jala pikkusest. Teatud lähenduses võime kasutada matemaatilise pendli perioodi valemit, kus pendli pikkuseks ongi taandatud pikkus. Teades oma jala võnkeperioodi, sammu pikkust, joonistage igaüks välja oma jala omavõnkumiste graafikud ja tehke järeldused. 3. Fotoefekt fotoefektiks nimetatakse elektronide vabastamist aatomist või nende väljumist ainest valguse (elektromagnetkiirguse) mõjul. Fotoefektil on kaks alaliiki sisefotoefekt ja välisfotoefekt. Sisefotoefektil lööb valgus elektroni lahti ainult aatomi küljest. Elektron jääb ainetüki sisemusse, kuid saab nüüd vabalt liikuda. Seevastu välisfotoefektil paiskuvad elektronid ainetükist üldse välja. Fotoefekti abil saab muuta valgusenergiat elektrienergiaks. Seadmeid, mis seda võimaldavad, nimetatakse fotoelementideks. Neid kasutatakse tänapäeval väga laialdaselt, näiteks kaamerates ja optilistes sensorites. Valguse toimest
Pidevspekter- esindatud pidev jada lainepikkuseid ja spektriks on värviline riba. Joonspekter- ei ole kõigi lainepikkustega valgusi ja spektroskoobis on näha erivärvilised jooned tumedal taustal. Need jooned on spektrijooned. Kontrollküsimused: 1.Mida võib väita 4.27 esitatud spektri kohta? Vastus: on joonspekter. Fotoefekt Fotoefekti katsete abil tõestati footonite olemasolu. Fotoefekt- elektronide väljalöömine ainest (välisfotoefekt). Sisefotoefekti korral valgus lööb elektrone välja keemilistest sidemetest aatomite vahel, aa elektronid ainest ei välju. Sisefotoefekt on näiteks päikesepatareide töö aluseks. Kontrollküsimused: 1.Millest sõltub see, kas pealelangev valgus tekitab fotoefekti või mitte? Vastus: valguse sagedusest. 2.Mida tähendab valguse dualism? Vastus: Valgust võib vaadelda nii laine kui osakesena. Difraktsioon ja interferents
Tähtis koostisosa info- ja sidetehnikas. • P ja n siire: p-siire ehk positiivne - elektronide puudumine (tühjad kohad) seal, kus peaksid tegelikult olema elektronid Siirdel hakkab toimuma laengukandjate vahetus. N-osas on hulk elektrone, millel puudub kristallvõres sobiv koht. Need kohad on olemas aga kõrvalolevas p-osas (e seal on positiivne laeng). • Kuidas saab valgusest elektrit ja elektrist valgust: Valgusest elektrit - fotoefekt (päikesepatareid): Välisfotoefekt - valguse toimel lüüakse elektronid ainest välja(elektromagnetlained sisenevad ainesse); (sisefotoefekt – valgus ei väljasta elektrone ainest täielikult, vaid annab võimaluse liikuda neil aines teise kohta.) Elektrist valgust - lamp (lambist) - elekter ergastab aatomeid, aatomid hüppavad kõrgemale energiatasemele ja kiirgavad välja valguskvante e valgust. • Trafo füüsikaline sisu: seadeldis pinge muundamiseks (vahelduvvooluga ainult!!)
3 (43) neeldumisega kaasnev elektronide jaotuse muutumine pooljuhis või dielektrikus; p-n siirde olemasolu ei ole siin vajalik. Fotojuhtivusel põhineb näiteks fototakistite töö. Ventiilfotoefekt on sisefotoefekt pn-siirde tõkkekihis, mis avaldub foto- elektromotoorjõu tekkimisena kahe pooljuhi kokkupuutepinna või pooljuhi ja metalli kokkupuutepinna valgustamisel. Ventiilfotoefektil põhineb fotodioodide ja päikesepatareide töö. Välisfotoefekt e. fotoelektroniemissioon on elektronide väljumine ainest elektromagnetkiirguse toimel. Välisfotoefekt on kvantnähtus: selleks et fotoelektron ainest väljuks, peab temas neelduma footon e. valguskvant e. elektromagnetvälja kvant. Välisfotoefekti rakendatakse vaakuumfotoelementides ja ioonfotoelementides ning fotokordistites. 4.2.2 Sisefotoefektil põhinevad seadised 4.2.2.1 Fototakisti Fototakistid põhinevad sisefotoefektil, mis avaldub pooljuhi elektrijuhtivuse
kiirtekimp, mis tekitab kujutise objektiivi fookuses. Seda kujutist vaadeldakse okulaari kui luubiga. Niisugusel juhul langevad pikksilma objektiivi ja okulaari fookused praktiliselt kokku ja pikksilmast väljub paralleelne kiirtekimp. Selliseid optilisi süsteeme nimetatakse teleskoopilisteks. Selline süsteem suurendab vaatenurka. 7.13. Fotoefekt (välis- ja sise-) Fotoefekti all mõistetakse valguse mõju aines olevatele elektronidele. Ühel juhul need vabastatakse ainest (välisfotoefekt), teisel juhul keemilisest sidemest (sisefotoefekt). Mõlemat nähtust seletatakse valguskvantide ehk footonite abil, mis on valguse osakesed ja mis liiguvad sirgjooneliselt (kulgevad). Välisfotoefekt seisneb ainest (peamiselt metallist) elektronide väljalöömises valguse abil. Efekti avastas 1887.a. H. Hertz, kui ta uuris elektroodide vahel tekkivat sädelahendust. Ta märkas, et säde tekkis paremini, kui elektroode valgustada. Põhjalikumalt uuris Aleksander Stoletov 1888.a.
annaabi.ee 
