Kordamine - kvantoptika 1. ,,E" tähistab footoni energiat, ,,h" Plancki konstanti ja ,,f" valguskvandi sagedust. Planck'i konstant (tähis h) on füüsikaline konstant kvantmehaanikas, mis iseloomustab kvantide suurust. 2. Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest (metallist, pooljuhist) valguse toimel. 3. Fotoefekti punapiir piirsagedus või lainepikkus, mille puhul footoni energia on võrdne elektorni väljumistööga. Sellest väiksema sageduse korral fotoefekti ei toimu.
ja oopereid. Vaatamata sellele, otsustas ta süüvida füüsikasse. Aastatel 18851889 töötas ta Kieli, aastast 1889 Berliini ülikoolis. Oma teadlasekarjääri alustas ta termodünaamika uurimisega. Plancki konstant Aastal 1900 lõi ta hüpoteesi, et elektromagnetlained kiirguvad ja neelduvad energiakvantide kaupa (Plancki konstant). See oletus pani aluse kvantteooria algusele ja arengule. Plancki konstant avastati esmalt kui võrdetegur footoni (ehk valguskvandi) energia ja sellele vastava elektromagnetlaine sageduse vahel: kus E tähistab footoni energiat, h Plancki konstanti ja f valguskvandi sagedust. Kvantmehaanika arvutustes ilmub Plancki konstant väga tihti läbijagatuna 2-ga, mistõttu on tähistuse lühendamiseks kasutusele võetud Plancki nurkkonstant ehk taandatud Plancki konstant: SAAVUTUSED Aastal 1918 pälvis ta Nobeli füüsikapreemia. "Pour le Mérite" aumärk teaduse ja kunsti teenete
1,6 * 10 astmes -19 C Laenguarv Z on kõige tähtsam aatomit isel suurus. Z = elemendi järjek nr = prootonite arv = elektronide arv Planetaarmudeli vastuolu ringjooneliselt liikuvad objektid kiirendavad ja kaotavad energiat. MIKROMAAILMAS KEHTIVAD SEADUSPÄRASUSED, MIS EI SOBI MAKROMAAILMA Postulaadid (Bohr) 1. aatom omab kindla energiaga ajas muutumatuid olekuid ( st et elektronid saavad olla vaid kindlatel orbiitidel) 2. aatom kiirgab või neelab valguskvandi vaid siirdel ( kui läheb üle ühelt tasemelt teisele) Madalamalt tasemelt kõrgemale e eemaldub tuumast neeldub Kõrgemalt madalamale tasemele e läheneb tuumale kiirgab Seleta seost hf = Ek Em : elektroni üleminekul krgemalt orbiidilt madalamale kiirgab aatom valguskvandi energia Ergastamine Kuidas saab aatomeid ergastada: 1. kiiritades aatomeid valgusega 2. lasta kiiresti liikuvatel elektronidel põrkuda aatomitega 3. ainet kuumutades
9. Milleks kasutatakse spektraalaparaati? - Spektrite üksikasjalikuks uurimiseks. 10. Spektraalaparaatide nimetused ja eristus (vt punkt 1) 11. Spektroskoobi ehitus: kolliminaator -> esimene lääts -> prisma -> teine lääts -> pikksilm -> kolmas lääts 12. Joonspektrite liigid: vt punkt 1 13. Spektraalanalüüsi kasutusi Astronoomias, metallurgias, geoloogias, keemias, põllumajanduses 14. Millal aatom kiirgab, millal neelab valguskvandi? Kui elektron liigub tuuma poole, siis aatom kiirgab valguskvandi. Kui elektron liigub tuumast eemale, siis aatom neelab valguskvandi. 15. Pidev- ja joonspekter Pideva spektri annavad hõõguvad tahked ja vedelad kehad ning suure tihedusega gaasid. Joonspektri annavad kuumutatud gaasid (aatomid peavad olema ergastatud). 16. Kirchhoffi reegel: Neeldumisspektri joonte lainepikkused võrduvad sama aine kiirgusspektri joonte lainepikkusega. 17. Spektraalanalüüs:
Elektroni välja löömisel teeb valgus tööd. Vähimat energiat, mille arvel ainest tekiks fotoefekt, nimetatakse väljumistööks (A). Väljumistööle vastava valguse lainepikkust nimetatakse punapiiri lainepikkuseks - see on suurim valguse f lainepikkus, mis antud ainest fotoefekti põhjustab. (punpiiri sagedus - p , on vähim valguse sagedus, mis antud ainest veel elektroni välja lööks). Ainele langeva valguskvandi energia (E) kulub ainest elektroni välja löömiseks (A) ja elektronile kineetilise energia (K) andmiseks: E=A+K Seda valemit nimetatakse me v 2 h f h fp Einsteini fotoefekti võrrandiks ja lahti kirjutades saab see kuju: 2 . Siin me on elektroni mass (9,1·10³¹kg) ning v elektroni kiirus.
(tsütosiin,r), UTP (uratsiil,r), dATP (adeniin, desoksüriboos), dGTP (guaniin,d), dCTP (tsütosiin,d), dTTP (tümiin,d). En.salvestamine: ADP+H3PO4+en=ATP+H2O; ATP+H2O= H3PO4+ADP+en; ATP+S=SPi+ADP Fostosüntees: on protsess, kus valgusenergia muudetakse keemilise sideme energiaks (lähteained: H2O,CO2; saadused: glükoos, O2 ) Valgusstaadium: (valgus vajalik, lamellides) 1) fotofüüsikaline faas valguskvandi neelamine klorofülli poolt (e haaratakse elektronkandjate poolt seotakse NADPga) 2) fotokeemiline staadium vee molekuli lõhkumine valguse toimel; tulemus:NADPH2,O2, ATP. Pimedusstaadium: (valgus pole oluline, stroomas) Calvini tsükkel (biokeemiline faas) õhust CO2 seotakse H2ga >> trioos>>> 2 trioosi>>glükoos FS osa evolutsioonis: 1) O2 > O2 atmosfäär > aeroobne ainevahetus 2) O3 > osooniekraan > elu väljus
Kui aatom kiirgab kindla energiaga footoni, siis vastavalt energia jäävuse seadusele peab ta kaotama samasuure energiahulga. Mõningane sarnasus on trepist allaveereva keha potentsiaalse energia vähenemisel. Seega on aatomis ka elektronid kindlatel energeetiliste tasemetel. Vastavate energiatasemete muster on iseloomulik igale aatomitüübile keemilisele elemendile. Elektroni üleminekul kõrgemalt energiatasemelt madalamale kiirgab aatom valguskvandi energiaga. hf = E2 - E1 Kus E2 ja E1 on vastavate tasemete energiad. Energiat mõõdetakse erilistes ühikutes elektronvoltides [eV]. Kehtib seos: 1eV = 1,6 10 -19 J Mehaanikakursusest on teada, et kehale potentsiaalse energia lisamiseks tuleb tööd tehes kehale juurde anda energiat. Sama kehtib ka aatomite puhul. Aatomile saab energiat juurde anda mitmel viisil: · Kiiritada aatomeid valgusega · Lastes kiiresti liikuvatel elektronidel põrkuda aatomitega · Ainet kuumutades
3. Laenguarv Z väljendab prootonite arvu tuumas 4. Aatomituum on 100000 korda väiksem aatomi läbimõõdust (anna suurusjärk) 5. Algse planetaarmudeli järgi ehitatud aatom ei oleks olnud püsiv 6. Aatomi energia võib muutuda ainult ergastamisel, kui kiiritada aatomeid valgusega; lastes kiiresti liikuvatel elektronidel põrkuda aatomitega ja ainet kuumutades. 7. Kui elektron langeb aatomis kõrgemalt energiatasemelt E k madamale, Em võib ta kiirata valguskvandi, mille valguse võnkesagedus on 1015 Hz. 8. Elektronvolt on seoseenergia mõõtühik 9. Aine elementaarosakeste laineloomust näitavad nende tekitatud interferentsi ja difraktsiooni nähtused 10.Aatomi massi omaval osakesel on footoni impulss de Broglie`lainepikkus 11.Kui neutronid ja elektronid liiguvad ühesuguse kiirusega, on elektronidel suurem lainepikkus 12.Aineosakestega kaasnevaid laineid võib nimetada osakese leiulaineteks,
Footoni energia on sõltuv talle vastava laine sagedusest. Seega, mida suurem on pealelangeva valguse sagedus, seda tõenäolisemalt vabaneb metalli pinnalt elektrone. Matemaatiliselt väljendub fotoefekt järgmises võrrandis: , kus A on väljumistöö ehk energia, mis on vaja anda elektronile, et teda metalli pinnalt vabastada; on väljunud elektroni kineetiline energia (m on elektroni mass ja v on elektroni kiirus) ningh on footoni ehk valguskvandi energia ( on footonile vastava laine sagedus ning h on Plancki konstant). Kui footoni energia on suurem kui väljumistöö, siis väljub elektron, mille kineetiline energia võrdub footoni energia ja elektroni väljumistöö vahega. Teades elektroni massi, on võimalik arvutada tema kiirus. Kvant- süsteemi üleminekul ühest olekust teise, kui selle süsteemi olekud vastavad teatud füüsikalise suuruse (enamasti energia) diskreetsetele väärtustele
Kavantoptika Optkia uurib valguseid ja muid kiirguseid. Kvatoptika uurib valguse kvantide omadusi. Peale kvantoptika on veel laineoptika, geomeetrilineoptika, fotomeetria jne. Fotoefekt Tähendab elektroni välja löömist ainest valguskvandi poolt. Avastas H.Hertz. fotoefekti seaduse avastas A.Stoletov: 1) fotoelektronide hulk on võrdeline valgusvooga. 2) fotoelektronide kiirus on pöördvõrdeline lainepikkusega. 3)punakiir on suurim kiir mis tekitab fotoefekti. A.Einstein tuletas fotoefekti võrrandi, mille lühim kuju on E=A+Ek E-(valgus)kvandi energia E=hf ,kus f-valguse sagedus, ühik on 1Hz(hertz). Js plancki konstant. Kuna valguse kiirus vaakumis , siis . Kus -lainepikkus (m) , m/s.
I1 1 2 III 3 U 0 Einsteini valem fotoefekti kohta: me v 2 h f = A+ , 2 Heiti Aarna 2008 Kvantoptika kus h f on valguskvandi energia, h Plancki konstant, f me v 2 valgusvõnkumiste sagedus, A väljumistöö, - metallist 2 väljalöödud elektroni kineetiline energia. Fotoefekti ,,punapiir": h fp = A, kus fp on ,,punapiirile" vastav valgusvõnkumiste sagedus, väljalöödud me v 2
e Elektroni mass 9,110-31kg, laeng =1,610-19C, Plancki konstant 6,610-34 Js.(8p.) a) Arvuta elektronide kineetiline energia (1p.) Ek=m0*v2/2 Ek=(9,1*10-31(2*105)2)/2=1,8*10-20 J b) Arvuta elektronide väljumistöö džaulides (1p.) A=2,4*1,6*10-19=3,84*10-19=3,8*10-19 J c) Arvuta valguskvandi energia (2p.) E=h*f hf=A+Ek E=3,8*10-19+1,8*10-20=4,0*10-19 J d) Arvuta valguskvandi sagedus (1p.) f=E/h=4*10-19/6,6*10-34=0,61*1015=6,1*1014 Hz e) Arvuta valguskvandi lainepikkus (1p.) C=λ*f λ=C/f=3*108/6,1*1014=4,9*10-7 m
erinimeliselt ning fotoelement muutub elektrienergiaallikaks; 10) footoni enrgia määratud talle vastava laine sagedusega, mis erinevalt teistest osakestest ning footonil puudub seisumassi - ta ei saa ekssiteerida paigalolekus, footoni impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutisega p=m*c; E=hf, hf=A+ (v=), fp=, f= , hf>A, E=mc2, N=, c= , 1elektronvolt=1,6x10-19J. E kvandi energia 1J, h plancki konstant (6,6x10-34Js), f valguskvandi sagedust 1Hz, A väljumistöö 1J, m elektroni mass (elektroni seisumass 9,1x10-31kg), v elektroni kiirus 1m/s, fp punapiiri sagedus 1Hz, c valguse kiirus (3x108m/s), lainepikkus 1m, väljunud elekroni kineetiline energia 1J, T periood 1s, mc2 valguse kineetiline energia 1J.
et elektromagnetlained kiirguvad ja neelduvad energiakvantide kaupa (Plancki konstant). See oletus pani aluse kvantteooria algusele ja arengule. Plancki konstant on füüsikaline konstant kvantmehaanikas, mis iseloomustab kvantide suurust. Konstant on oma nime saanud Max Plancki järgi. Plancki konstant • Plancki valemit kasutatakse valguse footonite energia arvutamiseks. See leitakse valemi E=hf abil, kus E tähistab kvandi energiat, h Plancki konstanti ja f valguskvandi sagedust. Plancki valem • Kvantfüüsika ehk kvantteooria on 20. ja 21. sajandi füüsika haru, mis hõlmab teooriad, mis võtavad arvesse mikromaailma omadused, mis pole klassikalise füüsika raamesennustatavad ega seletatavad. Kvantfüüsika • Väljendit "kvantfüüsika" on esmakordselt kasutatud 1931 Max Plancki raamatus "The Universe in the Light of Modern Physics". Kvantfüüsika • Tänapäeval kasutatakse kvantteooriatena kvantmehaanikat ja väljade
ehk kvant (valguskvant). Footoni energia on määratud valemiga: E= hf= hc/oom 12. Fotoefekti võrrand Matemaatiliselt väljendub fotoefekt järgmises võrrandis: , kus A on väljumistöö ehk energia, mis on vaja anda elektronile, et teda metalli pinnalt vabastada; on väljunud elektroni kineetiline energia (m on elektroni mass ja v on elektroni kiirus) ning h on footoni ehk valguskvandi energia (f on footonile vastava laine sagedus ning h on Plancki konstant). 13. Fotoefekti seadused 14. Valguse dualistlik käsitlus
mitme eV laiusteks energiatsoonideks, mille hõivamine elektronide poolt järgib tõrjutusprintsiipi ja mis on ühised kogu kristallile.Kristallvõre on igal juhul füüsikaline mudel idealiseering. 3. Energiatasemed ja nende muundumine: Vastavate energiatasemete muster on iseloomulik igale aatomitüübile keemilisele elemendile. Elektroni üleminekul kõrgemalt energiatasemelt madalamale kiirgab aatom valguskvandi energiaga. Muundumine: - 4. Metallid: on valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud. Vabade tasemete olemasolu tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa, võttes elektrivoolu põhjustavalt elektriväljalt lisaenergiat. Elektronid saavad liikuda ja seetõttu ongi metallid head elektrijuhid.
makroseadused ei kehti mikromaailmas. Mikromaailmas kehtivad seadused, mis ei sobi makromaailma. Bohri aatomiteooria postulaadid: statsionaarsete olekute postulaat Elektron võib aatomis liikuda ainult kindlatel statsionaarsetel orbiitidel. Selles olekus aatom ei kiirga. (Aatom omab kindla energiaga statsionaarseid ehk ajas muutumatuid olekuid) lubatud orbiitide postulaat ehk kvantreegel Aatom kiirgab või neelab energiat, kui elektron vahetab orbiiti. (Aatom kiirgab või neelab valguskvandi vaid siirdel- üleminekul ühest statsionaarsest olekust teise) Kiirgav aatom loovutab energiat ainult kindlate portsjonite e. kvantide kaupa. Elektroni kaugenemisel tuumast energia neeldub. (läheb madalamalt kõrgemale tasemele) Elektroni lähenemisel tuumale energia kiirgub. (läheb kõrgemalt madalamale tasemele) Joonspekter tekib, kui hõrendatud gaasidest elektrivoolu läbi juhtida ehk nende heledus ei sisalda igasuguse lainepikkusega valgust. Kiirgusspekter neeldumisspekter
KORDAMINE KT 3 1. Milliselt käsitleb valgust kvantoptika, M. Plancki hüpotees? Kvantoptika käsitleb valgust kui osakeste voogu. Max Plancki hüpotees: osakestena ehk footonitena käitub valgus kiirgamisel ja neeldumisel. 2. Kuidas leiad valguskvandi energiat sageduse ja lainepikkuse abil? hc E energia [J] h-Plancki konstant 6,67*10-34 J*s E = h f f = c/ => E = -------- f valguse sagedus -lainepikkus 3. Mis on fotoefekt ja sõnasta tema kaks seaduspärasust? Fotoefekt on nähtus, kus valguse toimel lüüakse ainest välja elektrone. Seaduspärasused: 1) väljalöödud elektronide arv sõltub valguslaine intensiivsusest. 2)väljalöödud
1. Millised nähtused tõestavad, et valgus koosneb energiaga osakestest. Milline väide on kvantoptika aluseks? - Näiteks: Laine ei jõua elektrooni orbitaalilt välja lüüa. - Valgusel on rõhk, avaldab rõhku pinnale - Aluseks: Valgus koosneb osakestest ehk kvantidest. 2. Kuidas nimetatakse valguse osakesi? Millised omadused on valguse osakestel? - Valguse osakesed on footonid - Omadused: laine omadused, puudub seisumass, kiirus vaakumis 300 000 km/s. 3. Kuidas on valguskvandi energia seotud valguse sagedusega? Ef= h x f 4. Kus on footoni energia suurem- vaakumis või vees? Miks? Footoni energia on vees sama mis õhus. Sest kvandi energia ei sõltu sellest, kus ta elektron liigub. Kvandi energia on määratud kiirgumisega aatomist. 5. Mille poolest erinevad nähtava valguse kvandid, mis tekitavad silmas erinevaid värvusaistinguid? - Energia ja sageduse poolest 6. Kuidas muutuvad kvandi energia, mass ja impulss spektri sinisest osast punasesse liikumisel?
Erinevus klorofüllist on see et pürroolrühmad ei moodusta neis porfüriinrõngast ; nad esinevad lineaarse struktuurina. Fükobiliinid esinevad vetikatel ja tsüanobakteritel. Milline struktuur tagab klorofülli molekulis nähtava valguse footonite neeldumise? Mis toimub footoni neeldumisel? Porfüriini rõngas ja Mg selle sees (resonantsahel). Klorofüll a hakkab valgusenergiat konverteerima keemiliseks energiaks ning hakkab pihta elektrontransportahel. Valguskvandi neeldumisel klorofüll a-s , saavutab klorofüll a elektron selle kvandi energia ning tõuseb vastavalt kõrgemale energianivoole st liigub tuumast kaugemale ergastub. Elektroniülekanne doonorpigmendilt P680aktseptorkinoonvee lagundamine ja oksüdeerunud P680 taasreduts cytbf plastotsüaniin P700 elektronid ferredoksiinile NADP-le Klorofüll b molekulid liiguvad apolaarses voolutis kiiremini/aeglasemalt/sama kiirusega kui klorofüll a molekulid.
abil. Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus seaduspära, mille järgi on elektromagnetilise induktsiooni elektromotoorjõud võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. . kus on elektromotoorjõud voltides on kontuuriga piiratud pinda läbiv magnetvoog veeberites Thompsoni valem kohaselt on võnkeperiood võrdeline ruutjuurega induktiivsusest ja mahtuvusest. T = 2 LC Einsteini valem fotoefekti kohta hf = A + mv2/2, kus h on pealelangeva valguse sagedus, kokku hf on valguskvandi energia, mis muutub fotoelektroni antud ainest väljumise tööks A ja energia ülejäägi saab elektron kaasa kineetilise energia mv2/2 näol, kus m on elektroni mass ja v tema kiirus ainest välja tulemisel. Bohri aatomimudel järgi koosneb aatom positiivse elektrilaenguga massiivsest tuumast ning elektronidest, mis tiirlevad ümber tuuma diskreetsetel ringjoonelistel orbiitidel. 1. Elektron liigub tuuma kuloonilises väljas ringjoonelistel orbiitidel klassikaliste
1) Lõpmatust hulgast elektroni orbiitidest, mis on lubatud klassikalise mehaanika reeglite järgi, realiseeruvad vaid mõned kindlaile energiaile vastavad orbiidid. Need on nn. statsionaarsed orbiidid, kus elektron tiirleb energiat kiirgamata. 2) Elektroni üleminekul ühelt statsionaarselt orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab kindla sagedusega elektromagnetilist kiirgust. Kui orbiitidele vastavad energiad on E n ja E k , siis kiiratava või neelatava valguskvandi energia avaldub hf = E k E n . Energia on määratud täisarvuga n, mida nimetatakse peakvantarvuks. Joonisel on toodud vesiniku aatomi esimesed orbiidid ja valguse kiirgumine ja neeldumine vesiniku aatomis. Bohri teooria seletas hästi küll vesiniku kiirgusspektrit, aga mitte teiste elementide omi. Hilisemad täpsemad aatomimudelid, mis kasutavad rohkem kvantarve ja teisi mõisteid kui Bohr kinnitavad, et Bohri poolt arvutatud elektronide orbiitide raadiused
mis vaheldumisi oksüdeerub ja redutseerub mitokondriaalses elektronide transpordi ahelas? vesi 6. Milline järgnevatest ühenditest on vajalik elektronide liikumiseks nii FADH2-lt kui ka NADH-lt hapnikule? CoQ 7. Fotosünteesi protsessis ............oksüdeeritakse ja ........... redutseeritakse vesi, süsihappegaas 8. Klorofülli molekul fotosüsteemi I reaktsioonitsentris pärast valguskvandi neelamist kaotab elektroni. Lineaarses fotosünteetilises elektronide transpordi ahelas eemaldunud elektron asendatakse fotosüsteemilt II pärit elektroniga 9. Milline järgnevatest väidetest ei ole õige RubP karboksülaasi jaoks? Katalüüsib füsforüüulumisreakts 10. Fotosünteesi pimereaktsioonid toimuvad stroomas 11. CAM taimed saavad hoida õhulõhed päeval suletuna ja vähendada seetõttu vee kadu. See on
Hingamisahela reaktsioonides vabanevad nad H aatomitest ning see seotakse hapnikuga, moodustub vesi. Vabaneva energia arvel saab 12 NADH2 molekuli kohta sünteesida 36 ATP molekuli ning koos glükolüüsil saadud ATPdega võib aeroobsetes tingimustes kokku sünteesida 38 ATP molekuli. 4. Fotosüntees Rohelised taimed fotosünteesivad süsihappegaasist ja veest suhkrumolekule ning selleks vajavad nad valgusenergiat, mille toimel klorofülli molekulid ergastuvad (Fotofüüsikaline faas-valguskvandi neeldumine). Kõik järgnevad reaktsioonid toimuvad klorofülli ergastunud elektronide arvel. Fotosünteesi võib tinglikult jagada kaheks: valgus- ja pimedusstaadiumiks. Valgusstaadiumis eristatakse fotosüsteeme, mis on valgusenergia muundamiseks vajalikud kogumikud. Vastavalt neis toimuvatele protsessidele eristatakse fotosüsteem I ja fotosüsteem II, mil on tähistus ajaloolise põhjusega, kuid töötavad vastupidiselt.
Kui pikk see on? - Kvantseisudni eluiga on tegelikult kiirgussirde kestus. Kiirgussiirde kestvus on 10-9 10-8 sekundit. 6. Mida nimetatakse luminestsentsiks? Too kolm näidet, kuidas see tekkida võib. - Luminestsentsiks nimetatakse sellist aine poolt emiteeritud valgust, mis ületab (enamasti suhteliselt kitsas spektraal-diapasoonis) samale temperatuurile vastavat soojuskiirguse taset. Kolm näidet: Fotoluminestsents on protsess, mille käigus toimub valguse (footoni, valguskvandi) kiirgumine materjalist peale lühilainelisema nähtava valguse või ultraviolettkiirguse neeldumist aines. Tekib valguse kiiritamise tulemusel. Elektroluminestsents on luminestsents, mis tekib aines rakendatud elektrivälja mõjul. Katoodluminents tekib elektronide pommitamise (katoodkiirega kiiritamine) tulemusel. 7. Kuidas jaanimardikad helendavad? - Jaanimardikad on tuntud sellepärast, et neil (emastel isenditel) on
Valguskvant. Footoni energia = kvandi energia E=hf h-Plancki konstant f-valguslaine sagedus Fotoefekt on nähtus, mis seisneb metallist elektronide väljalöömises valguse abil. Väljumistöö on väikseim energia, mida elektron peab omama, et ületada aine positiivsete ioonide tõmberjõud ja väljuda ainest. Einsteini valem fotoefekti kohta: E = hf = A+mv2/2 Fotoefekti punapiir on footoni väikseim sagedus, mille korral fotoefekt esineb. Valguskvandi kiirus = c=hf AINE STRUKTUUR Bohri aatomimudel Peakvantarv on täisarv n, mis määrab elektroni kõige tõenäolisema kauguse tuumast. 6 Energianivoo on kvantsüsteemi võimalik energia, mis iseloomustab süsteemi olekut. Eristatakse aatomi ja tuuma energianivoosid. Bohri postulaadid: 1. Aatom omab kindla energiaga statsionaarseid olekuid. 2
21. Mis on väljumistöö? Et elektrone hoiavad aines kinni kristallvõre tippudes olevad + ioonid, siis on vaja teha tööd elektriliste tõmbejõudude ületamiseks ja seega kulub fotoelektroni väljumistöö nende jõudude ületamiseks ja elektronile kineetilise energia andmiseks. 22. Einsteini valem fotoefekti jaoks ja selle seletus. hf = A + mv 2/2, kus h on pealelangeva valguse sagedus, kokku hf on valguskvandi energia, mis muutub fotoelektroni antud ainest väljumise tööks A ja energia ülejäägi saab elektron kaasa kineetilise energia mv2/2 näol, kus m on elektroni mass ja v tema kiirus ainest välja tulemisel. 23. Kirjuta fotoefekti punase piiri sageduse valem. f = A/h 24. Kirjuta fotoefekti punase piiri lainepikkuse valem. = c/f = ch/A, kus (loe lambda) 0n valguse lainepikkus ja c = 300 000km/s = 3.108 m/s on valguse kiirus vaakuumis, f valguse sagedus ja A elektroni väljumistöö ainest.
eksisteerima osake, mis on kõiges elektroni vastand- sama massiga, kuid vastandmärgilise laenguga. Osakest hakati nimetama positroniks (e+). Seejärel tõestati prootoni ehk antielektroni olemasolu ka eksperimentaalselt. Tänapäevaks on aga teada, et igale elementaarosakesele vastab antiosake. Antiosakestel on kõik suurused arvuliselt võrdsed, kuid vastasmärgilised ( mass on mõlemal positiivne). Kui osake kohtub oma antiosakesega, siis mõlemad hävinevad ja vabaneb energia footoni (valguskvandi) näeol. Nimetatud nähtust nimetatakse annihilatsiooniks. Antiosakesi tähistatakse tavaliselt lainelise joonega (~). Elementaarosakestel on mitmesugused iseloomustavad suurused. Olulisemad neid on seisumass, elektrilaeng, spinn ja keskmine eluiga. Elemetaarosakesi on palju ja parema ülevaate saamiseks tuleb neid liigitada. 4 Mateeriaosakesed
h f = A+ 2 Fotoefekti punapiir piirsagedus või lainepikkus, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga. Kvandi energia J Elektroni väljumistöö A J Elektroni mass m kg Elektroni kiirus v m/s Plancki konstant h J*s Kvandi sagedus f s-1 Hz Valguskvandi levimise kiirus vaakumis c m/s V kursus. Aine struktuur Aatomifüüsika Bohri aatomimudel aatom võib olla nn. statsionaarsetes olekutes, millest igaühele vastab kindel energia. Selles olekus aatom energiat ei kiirga, vaatamata elektroni liikumisele ümber tuuma. Bohri aatomimudel kujutab endast mikrosüsteemi, kus aine on koondunud positiivse laenguga aatomituuma 10-15m läbimõõduga ja mille ümber tiirlevad neg laenguga elektronid. Tuuma ümber
konkreetselt, detailselt, võime ainult 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
Me ei saa küll ennustada, millal antud aatom täpselt kiirgab, kuid võime väita, mis hetkel see kõige tõenäolisemalt toimub. -see on kvantprotsesside omapära. Suurema aatomite koosluse korral võime täiesti täpselt ennustada aatomeid iseloomustava füüsikalise suuruse keskväärtust. Nt kiiratava energia keskväärtust. Valgus tekib paljude aatomite kiirgamise tulemusena (aatomi kvantoleku muutumisel), milles iga üksiku aatomi (üksiku valguskvandi) käitumist saab ennustada vaid teatud tõenäosusega. Vaatamata tõenäosuslikkusele ei kao ka kvantmehaanika seadustest põhjuslikkus. See avaldub teisiti. Heisenbergi määramatuse printsiibi järgi ei saa põhimõtteliselt olevikku täpselt teada. Sama täpselt saame ka ennustada tulevikku. Kuid see, et kindla tõenäosusega toimuvad sündmused põhjustavad teatava tõenäosusega toimuvaid sündmusi (tagajärgi), on
- Eksotsütoos - Seedetrakti limaskesta rakkude poolt toodetud seedeensüümide väljutamine rakust. Ülekandeaine väljutamine (närvi)rakust eksotsütoosi teel. 10 11 Plasmamembraani proteiinide funktsioonid: Transpordivad molekule rakku ja rakust välja Ensüümidena katalüüsivad membraaniga seotud protsesse Funktsioneerivad retseptoritena võttes vastu või muundades keemilisi signaale (näit valguskvandi muutmine (transleerimine) närviimpulsiks kolvikestes, kepikestes) Kontakteerudes ainult mingi kindla rakuvälises keskkonnas (maatriksis) leiduva ainega on näit hormoonidele retseptoriteks (insuliin, ADH) Teostavad strukturaalseid ühendusi tsütoskeleti ja PL m-i vahel või ühendusi PL m-i ja ekstratsellulaarse maatriksi või naaberraku vahel Intergraalvalguga ühendatud süsivesikute ahelad nt glükoforiin C on veregrupi antigeeniks.
Empiirilised seosed näitavad enamasti, et mida suurem on tagavara (rinnaspindala, liitus), seda väiksem on puistu heledus. Mudelrehkendused seda ei kinnita. Okkakao mõju kuusiku heleduskordajatele: paremini avastatav spektri nähtavas ja keskmises infrapunases. Sobivad ka muutuste avastamiseks enne ja pärast kahjustust piltide võrdlemine - Geomeetrilisel optikal baseeruvad taimi kujut kui teatud geom kujundeid - Statistilise modelleerimise e Monte-Carlo mudelid valguskvandi kulgemist modelleeritakse arvutis, fikseerida iga taimelehe asend ruumis. Arvutis lastakse peale valguskvandid, modelleeritakse kiire kohanemine valguslehel. Leitakse tõenäosus, kas valguskvant neelatakse või pegeldatakse. MC meetod protsesside virtuaalsete mudelite konstrueerimiseks, et hinnata teatud statistilisi suurusi: keskmine, dispersioon, kovariants
Spektrijooned ja energiatasemed Kui aatom kiirgab kindla energiaga footoni, siis vastavalt energia jäävuse seadusele peab ta kaotama samasuure energiahulga. Mõningane sarnasus on trepist allaveereva keha potentsiaalse energia vähenemisel. Seega on aatomis ka elektronid kindlatel energeetiliste tasemetel. Vastavate energiatasemete muster on iseloomulik igale aatomitüübile keemilisele elemendile. Elektroni üleminekul kõrgemalt energiatasemelt madalamale kiirgab aatom valguskvandi energiaga hf = E2 - E1 Kus E2 ja E1 on vastavate tasemete energiad. Energiat mõõdetakse erilistes ühikutes elektronvoltides [eV]. Kehtib seos: 1eV =1,6 10 -19 J Vesiniku aatomi üleminekud. Ergastamine Mehaanikakursusest on teada, et kehale potentsiaalse energia lisamiseks tuleb tööd tehes kehale juurde anda energiat. Sama kehtib ka aatomite puhul. Aatomile saab energiat juurde anda mitmel viisil:
kus -käiguvahe, k - täisarv, c valguse levimiskiirus vaakumis, c valguse levimiskiirus aines valguse lainepikkus, f läätse fookuskaugus, a eseme kaugus läätsest, k kujutise kaugus läätsest, n21 teise keskkonna suhteline murdumisnäitaja esimese keskkonna suhtes, langemisnurk, murdumisnurk, E kvandi energia, A elektroni väljumistöö, m elektroni mass, v elektroni kiirus, h Plancki konstant, f kvandi sagedus, c valguskvandi levimise kiirus vaakumis. kirjeldada mudelit: laineoptika, elektromagnetväli, kujutis, kujutiste konstrueerimine läätses, spekter nähtusi ja rakendusi: valguse murdumine, läätse kasutamine optikaseadmetes, difraktsioonvõre, selgendavad katted, holograafia, vikerkaar, spektraalaparaat, spektraalanalüüs, polaroidprillid, fotoefekt, päikesepatarei, fotoelement, luksmeeter. Aine struktuur ja XX sajandi füüsika Gümnaasiumi lõpetaja teab
Kvantoptika Footon Footon on elektromagnetkiirguse väikseim osake. Footonit nimetatakse teinekord valguskvandiks. Fotoefekt Nähtust, kus elektromagnetkiirguse toimel väljub ainest elektrone, nimetatakse fotoefektiks. Einsteini valem fotoefekti kohta hf=A(välj)+W(k), kus A(välj) on elektroni väljumistöö metalli pinnale. kvandi energia, A elektroni väljumistöö, m elektroni mass, v elektroni kiirus, h Plancki konstant, f kvandi sagedus, c valguskvandi levimise kiirus vaakumis Aine struktuur Aatomifüüsika Bohri aatomimudel- Lähtudes Plancki ideest ja fotoefekti teooriast lõi Niels Bohr uue teooria aatomite ehituse seletamiseks. Oma kujutlused esitas ta postulaatidena. Bohri postulaadid- Bohri aatomiteooria on ühe-elektroniliste aatomite poolklassikaline mudel. Selle teooria aluseks on järgmised postulaadid: 1) Elektron aatomis võib olla ainult erilistes püsivates ehk kvantolekutes, millest igaühele vastab kindel energia E(n)
1) energia edasikandumine järgmisele molekulile; 2) kaotada oma energia, liikuda tagasi ergastamata põhiseisundisse ja neeldunud kvandi energia eralduda soojusena või 3) footonina; 18. Defineerige fluorestsents. Miks on klorofülli fluorestsents punane? Fluorestsent valguse kiirgamine ainest, mida eelnevalt on ergastatud elektromagneetilise kiirgusega. Klorofülli molekulis neeldunud lühema lainepikkusega sinise valguskvandi suurem energiakogus hajub soojusena ja nii sinise kui ka punase valguskvandi energiast jääb alles ühesugune punase valguse energiasisaldusele vastav kogus. 19. Kuidas ja kus toimub fotosüsteemides valgusenergia muutumine keemiliseks energiaks? Kloroplastides (fotosüsteemide tsentris). Kvant neeldub klorofüllis, mis põhjustab energia tõusu ja see viib elektroni ergastusnivoole. Ta ei lange tagasi, hoopis siirdub akseptormolekulile (naabruses), mille põhinivoo on madalam Chl ergastusnivoo, kuid kõrgem kui Chl põhinivoo
Footoni impulss: p=mc=hf/c=h/ Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljumist ainest valguse toimel. Footoni neelamine elektroni poolt, mille tulemusena elektroni energia suureneb sedavõrd, et ta suudab eemalduda positiivsete ioonide tõmbejõudude piirkonnast. Tehtud tööd nimetatakse väljumistööks. Elektronide arv suureneb valguse intensiivsuse suurenedes, kuna sellega kaasneb ajaühikus aine pinnaühikule langenud footonite arvu suurenemine. Valem: hf=A+ mv²/2 (hfvalguskvandi energia, Aväljumistöö, mv²/2väljunud elektroni kin. energia) Fotoefekti punapiiriks nimetatakse piirsagedust f , mille korral hf =A. Aine ehitus Aatomifüüsika Mikromaailma all mõistetakse füüsikas molekulide, aatomite ja elementaarosakeste maailma. Makromaailma moodustavad kehad, mida me suudame vahetult tajuda. Bohri aatomimudel: Aatom on stabiilne ning kiirgab kindlate sagedustega (lainepikkustega) valgust.
Spektrijooned ja energiatasemed1 Kui aatom kiirgab kindla energiaga footoni, siis vastavalt energia jäävuse seadusele peab ta kaotama samasuure energiahulga. Mõningane sarnasus on trepist allaveereva keha potentsiaalse energia vähenemisel. Seega on aatomis ka elektronid kindlatel energeetiliste tasemetel. Vastavate energiatasemete muster on iseloomulik igale aatomitüübile keemilisele elemendile. Elektroni üleminekul kõrgemalt energiatasemelt madalamale kiirgab aatom valguskvandi energiaga hf = E2 - E1 Kus E2 ja E1 on vastavate tasemete energiad. Energiat mõõdetakse erilistes ühikutes elektronvoltides [eV]. Kehtib seos: 1eV =1,6 10 -19 J Energiatasemete skeem Kuulikese potentsiaalne Energiatasemed aatomis energia trepil Ergastamine Mehaanikakursusest on teada, et kehale potentsiaalse energia lisamiseks tuleb tööd tehes kehale juurde anda energiat. Sama
Füüsikaline osa ! I variant 1. Ahelreaktsioonid, toimumise etapid. ! Ahelreaktsioonid koosnevad kahest või enamast üksteisele järgnevast ja omavahel seotud lihtreaktsioonist. Ahelreaktsioon - ühe aktiivse osakese tekkimisega esilekutsutud rida perioodiliselt korduvaid elementaarakte. Aktiivne osake võib olla, näiteks, vaba radikaal või aatom. Võimalikud tekkepõhjused: keemiline mehaanika (põrked), radioaktiivne kiirgus, valguskvandi mõju. Ahelreaktsioonid on väga kiired ning tihti lõpevad plahvatusega, kuna kiirus kasvab laviinitaoliselt. Näiteks: ! Ahelreaktsioonis võivad osaleda ka mitmed lisandid: aktivaatorid (ained, mis ise kergesti lagunedes soodustavad ahelreaktsiooni) ja inhibiitorid (ained, mis pidurdavad reaktsiooni). Eristatakse hargnemata ahelaga (elementaaraktis tekib üks aktiivne osake) ja hargnenud ahelaga (elementaaraktis tekib 2 või enam aktiivset osakest) reaktsioone. ! 2
· Universaalne, rakendatav kõikide ensüümide jaoks. Ensüümiaktiivsuse määramisel kasutatakse peamiselt stsintillatsioonimeetodit. Stsintillatsioonimeetodi põhimõte: kasutatakse radioaktiivset substraati, substraat ja produkt on teineteisest kergesti eraldatavad (näiteks ekstraktsioon), Radioaktiivsel lagunemisel tekkivad osakesed ( või osakesed) põrkuvad läheduses asuvate molekulidega ja ergastavad neid, ergastatud molekulid kiirgavad valguskvandi (fluorestsents), mis registreeritakse fotokordisti vooluimpulssidena, stsintillatsiooniloenduritega mõõdetakse radioaktiivsust cpm ühikutes (counts per minute), reaktsioonis tekkiva produkti hulga arvutamiseks tuleb eelnevalt määrata substraadi eriradioaktiivsus (cpm/mool). 4. Ensüümkatalüüsi regulatsioon: Ensümaatilise reaktsiooni kiirus sõltub ensüümi kontsentratsioonist ja ensüümi katalüütilisest aktiivsusest:
hallolluse põhikomp). 25. Rasvas lahustuvad vitamiinid Vitamiinid on bioaktiivsed madalmolekulaarsed orgaanilised ühendid, ühtlasi on asendamatud mikrotoitained ja eksogeensed ained. Enamiks vitamiine saab inimene toiduga. Vajadusel suudab inimkeha mõnd vitamiini ka ise sünteesida, kui toidus on piisavalt vitamiini suudab organism ennast varustada. Rasvas lahustuvad vitamiinid on: Vitamiin A akumuleerub maksas ja teistes kudedes, oluline nähemisele (valguskvandi vastuvõtmisel) Vitamiin D looduslikes produktides, reguleerib luukoe mineraalainete ainevahtust Vitamiin E reguleerib valkude ainevahtust lihaskoes, soodustab erürtopeesi ja hemoglobiini hulga suurenemist, antioksüdant Vitamiin K- vajalik kofaktor vere normaalseks hüübimiseks Vitamiin Q -membraanides lokaliseeruv redoksreaktsioonide kofaktor 26. Vesilahustvad vitamiinid Vesilahustuvad vitamiinid on B-rühma vitamiinid ja vitamiin C
keha ära võtta, siis pole ka vastastikmõju (jõudu) ja pole ka võimet tööd teha. Meie oleme siiani vaadelnud kehade asendit Maas suhtes ja lugenud energia nullnivooks maapinna. Sel juhul võib lühiduse mõttes öelda, et kehal on potentsiaalne energia, jättes ütlemata, et Maa suhtes. Kuna liikumine on mateeria põhiomadus, siis on energia ka kõikidel aineosakestel, ka kõige väiksematel. Isegi valgust saab kirjeldada osakeste footonite abil. M. Planck tegi kindlaks, et footoni (valguskvandi) energia oleneb valguslaine sagedusest f, kusjuures E = hf, kus f on valguse sagedus ja h on Plancki konstant: h = 6,3 . 10-34 J . s. Mikromaailmas (aatomisisene maailm) ei saa näiteks elektronid jt osakesed omada suvalisi energiaid, vaid need saavad muutuda kindlate portsjonite, nn kvantide kaupa. Kvandi energia on samaväärne selle massiga ja need suurused võivad kindlas vahekorras üksteiseks muutuda. Vahekord on määratud seosega: E = mc2, kus m on osakese mass, c
ainest ja lahustist. Lahustuvuse sõltuvust temp-rist iseloomustavad protsessides, seejuures iseloomustab süsteemi oleku parameetrite- 6) Fotokeemilised reaktsioonid.- on nähtava valguse või ultraviolet lahustuvus kõverad. Viies vesilahusega kokku vees mittelahustuva ga ja oleku funktsioonidega. Oleku funktsiooni nimelt siseenergia kiirguse toimel kulgevad reaktsioonid. Esiteks tekivad valguskvandi aine (N: orgaanilise lahusti) läheb osa vees lahustunud ainest üle muut arvutatakse süsteemi algoleku ja lõppoleku funktsioonide neeldumisel aktiivsed osad, seejärel toimub aine keemiline lagunemine orgaanilisse lahustisse. Lahustunud aine tasakaalulise jaotuse mä- väärtusteb abil. Eristatakse homogeenseid ja heterogeenseid (fotolüüs) või ühinemine (fotosüntees)
v2 / 2 - elektroni kineetiline energia, mille ta välja lennates vôib saada. Einsteini relativistlik energia ja massi seos : E = m0. c2 , kus c = 3 . 108 m/s - valguskiirus Bohri postulaadid : I Aatom viibib kindla energiaga statsionaarsetes ehk kvantolekutes, milles ta energiat ei kiirga. II Aatom kiirgab energiakvandi, kui läheb suurema energiaga statsionaarsest olekust väiksema energiaga statsionaarsesse olekusse. Selle valguskvandi sagedus : = ( E1 _ E2 ) / h Laserid ehk spektri nähtava diapsooni elektromagnetlainete kvantgeneraatorid töötavad indutseeritud kiirgusel, millel on samasugune sagedus, faas ja polarisatsioon nagu aatomites neeldunud kiirgusenergial. Laseri kiirgusel on suur vôimsus ( 1014W/cm2 ), väike hajumisnurk ( 10-5rad ) ja monokromaatsus ( kiirgus muutumatu sagedusega ). Kasutatakse valguslokaatoreis, holograafias ( ruumiliste kujutiste saamiseks ),
09). Selleks, et PN- siire oleks võimalikult suure pinnaga ja, et sinna saaks langeda võimalikult palju valgust on ülemine P- kiht kaetud väga õhukese läbipaistva kulla kihiga, millega saadakse väga hea kontakt ülemise P-osaga. Kahe erineva juhtivusega piirkonna vahel on tõkkekiht. Selles kihis laengukandjaid ei ole, kui sinna langevad valguskvandid tekitavad omajuhtivuse laengu kandjaid, kuna nende energia neeldub. Iga valguskvandi neeldumise kohas tekkivad laengukandjate paarid, see on üks elektron ja üks auk. Tõkkekihis mõjuva elektrivälja toimel liiguvad elektronid N-ossa ja augud P-ossa. Erinevatesse osadesse liikunud laengute toimel tekib klemmidel potentsiaalide erinevusel pinge
Ta saab vaid oluliselt kiirendada reaktsioone, esilekutsutud rida perioodiliselt korduvaid elementaarakte. Aktiivne osake võib olla näiteks vaba radikaal või siis mille G<0 . kõrgendatud energiaga aatom, molekul, ioon. Võimalikud tekkepõhjused keemiline mehaanika Homogeenne katalüüs reagendid ja katalüsaator on (põrked), radioaktiivne kiirgus, valguskvandi mõju. samas faasis. Katalüsaatori abiga moodustatakse hoopis Ahelreaktsioonid on väga kiired ning tihti lõpevad teine aktiveeritud vahekompleks, mille plahvatusega, kuna kiirus kasvab laviinitaoliselt. aktivatsioonienergia on väiksem ning reaktsioon kiireneb Näiteks sobib reaktsioon H 2+ C l 2=2 HCl . seetõttu oluliselt.
oleneb omakorda liituvate lainete faaside vahest või käiguvahest. Faasivahe näitab liituvate lainete faaside erinevust, mille määrab käiguvahe . Käiguvahe on võrdne lainete poolt kohtumispunktini läbitud teepikkuste vahega. Valguse lainelist olemust tõestab ka polarisatsioon. Valgust nimetatakse polariseerituks, kui selle elektrivektor võngub ühes kindlas tasandis. Fotoefekt seisneb vabade elektronide ainest väljalöömises valguskvandi toimel. Seda saab näidata elektroskoobiga ühendatud Zn-plaadi valgustamisega. Kui plaat laadida negatiivselt ja seda valgustada Hg-lambi valgusega, siis laeng kaob. Positiivse laengu korral ei kao. See fakt tõestab, et välja lüüakse negatiivse laenguga osakesi, milleks saavad olla ainult elektronid. Kui valguse teele asetada klaasitükk, siis fotoefekti ei esine. Järelikult valgus kaotab klaasist läbi minnes mingi omaduse. Kui teada klaasi läbilaskvusspektrit, siison
konden-se kiirus. Tasakaalu korral on aurufaas küllastunud ja summaarne reaktsioon 2Fe + O 2 + H2O = 2Fe(OH)2 6) Fotokeem-d reakts-d.- on nähtava valguse või ultravioletkiirguse aururõhk koosn kummagi komponendi aine ja lahusti aururõhkude Tekk-d Fe(OH)2 oksüdeerub lahust-d O2 toimel, andes rauarooste: toimel kulg-d reakts-d. Esiteks tek-d valguskvandi neeldumisel aktiivsed summast. P=P1 + P2. q FeO * p Fe2O3 * r H2O Tehnikas kasut Me-d, mis sisaldavad osad, seejärel toim aine keem lag-ne (fotolüüs) või ühin-ne (fotosüntees). Kui lah-nud aine on mittelenduv, siis ülarõhk=lahuse osarõhuga. lisanditena teisi met-e, tekitavad elektrolüüdi lahuse toimel pid-lt
mis on määratud aatomi statsionaarsete olekutega 3. kiirguse postulaat üleminekul ühest statsionaarsest olekust teise aatom kiirgab või neelab energiakvandi Bohrile tagas edu seose nägemine kahe raskuse vahel: juba nimetatud raskus Rutherfordi planetaarse aatomimudeliga ning võimetus põhjendada spektrijoonte seaduspära. Valguse kiirgumine, valguse neeldumine. Elektroni langemine aatomis kaugemalt orbiidilt lähemale orbiidile tähendab valguskvandi kiirgamist aatomist ja elektroni üleminek lähemalt orbiidilt kaugemale orbiidile toimub siis, kui aatom neelab energiat. Viimast nimetatakse aatomi ergastamiseks. Tahkiste struktuur Energiatasemed tahkises. Tahkis tahke keha, kuigi on levinud ka nende samastamine. Tahked kehad jagunevad kristallilisteks (keedusool NaCl, jää, metall) ja amorfseteks (klaas). Kristallilised kehad on tahkised. Amorfsed kehad on põhimõtteliselt vedelikud väga suure viskoossusega.