1.Kuidas valgust kiiratakse? 1900 a Esitas kvantteooria, mille järgi valgust kiiratakse üksikute valgusportsjonite ehk valgusosakeste kaupa 2. Kuidas valgust neelatakse? Valgust neelatakse tervikuna 3.Mis on footon? Footon on valgusosake, valguskvant, kujutab endas valgusportsjonit 4. Footoni energia valem. Mis määrab ära footoni energia ? E= h x f Sagedus määrab ära footoni energia, mida suurem sagedus,seda suurem energia. Fotoni enegia on võrdne valguse sagedusega ja on pöördvõrdeline valguse lainepikkusega 5.Footoni omadused 1)Footon omab kindlat energiat E= hf h= Planci konstant = 6.63 x 10 astmes -34 f- sagedus( 1 Hz) c=lamda x f c- kiirus
järgi nihkuvad valgusjooned · Kiirgusspekter tekib neeldumisel, sellel on must taust ja värvilised jooned · Neeldumisspekter tekib ergastamisel, kui spektrid neelduvad ja tekitavad musti jooni · Spektraalanalüüs on aine määramine spektri abil. Selle plussid- ei riku aine koostist, piisab ühest molekulist, uuritav ei pea asuma laboris Kvantteooria · Valgusosake e kvant e footon · Ühe valgusosakese energia e kvandi energia. E= h*f · Kvandi omadused: Paigalseisvat footonit pole olemas seisumass =0 Valguse kiirus 3* Liikuva osakese mass m= Impulss p=m*c · Fotoefekt on nähtus, kus valgusosake lööb metallist välja elektroni(jääb heledam laik) · Kvant teeb elektroni välja lüües tööd, väljumistöö A= h* · Elektron saab kaasa kineetilise energia K= · Einsteini võrrand E= A + K · Kaks seaduspärasust:
hf-footoni energia [J], Ek-kineetiline energia[J] (E= hf , Ek= mv2/2) hf = A + Ek A-väljumistöö [J] 5. Sõnasta fotoefekti mitte toimumise tingimus? Fotoefekt ei toimu, kui väljumistöö on suurem kui footoni energia. (hf < A) 6. Mis on fotoefekti korral punapiir? Punapiir on väikseim sagedus, mille korral toimub fotoefekt. 7. Mis on footon ja nimeta tema omadused? Footon on valgusosake e valguskvant. Omadused: *omab energiat. *ei ole seisumassi on alati liikumises valgusega kiirusega 300 000 km/s. *omab impulssi 8. Kuidas selgitada valguse rõhu olemust? Valguse rõhk tekib footonite langemisel aine pinnale. Footonid mõjutavad pinda oma impulsiga. 9. Milles seisneb Comptoni efekt? Röntgenikiirguse hajumisel ainetel, mis sisaldavad vabu elektrone muutub kiirguse lainepikkus. 10. Mis on fotoelement, fotoelektronkordisti? Fotoelement- muudab valgusenergia elektrienergiaks
Footon-valgusosake. Omadused: Puudub seisumass, kiirus c=3*108, soojus neeldub, peegeldub, murdub. Footoni energia võrdub plancki konstandi ja valguslaine sageduse korrutisega. Fotoefekti tekitamiseks on vajalik metallplaat ja valgusallikat. Metallplaat võib olla ühendatud elektroskoobiga. Fotoelektronide kiirus oleneb Fotoefekt on elektronide väljalöömine ainest valguse toimel. Fotoefekti kasutatakse: fotoelemendis(valguse toimel elektri tootmisel), Päikesepatareides, fotosilmades. Kvantfüüsikat uurisid: Albert Einstein ja A.Stoletov A-valguse tehtav töö Punapiir- minimaalne lainepikkus või sagedus, mille korral tekib aines veel fotoefekt. (fp*h=A) Nähtused mida selgitab laineteooria: interferents, difraktsioon, dispersioon, murdumine, peegeldumine. Nähtused, mida selgitab kvantteooria: fotoefekt, valguse rõhk, Comptoni efekt. Valguse dualism seisneb valgusnähtuste kaheses seletamises. Mõningaid nähtusi saab sel...
fotoelektronide kiirus oleneb valguse sagedusest; mida suurem valguse sagedus, seda suurem elektronide kineetiline energia. 3)iga metalli jaoks esineb valguse sageduse pii, punapiir, millest väiksema sagedusega valgus ei põhjusta enam fotoefekti; sel juhul läheb valgusenergia vaid metalli soojenemisele. Küllastusvool pingest sõltumatu voolutugevus, mille korral kõik katoodil väljalöödud elektronid jõuavad anoodile. Oleneb valguse tugevusest. Energiakvant: Max Planck. Footon valgusosake. E=h*f E=Av+K Omadused: levimisekiirus 300 000 km/s, seisumassi pole, elektrilaeng 0, impulss h*f/c. Valgus avaldab rõhku pinnale. Valguse dualism valgus käitub osa nähtustes kui elekromagnetiline lainetus, osa nähtustes käitub kui osakeste voog E=mc2. h=c/lampta K=m*f2/2
Valgusel on kahesugused omadused: 1) laineteooria valgus on elektromagnetiline laine *interferents *difraktsioon *dispersioon *murdumine *peegeldumine 2) kvantteooria valgus on osakeste voog *fotoefekt *Comptoni efekt *valguse rõhk 2. Mõisted Fotoefekt nähtus, kui kiirgus või valgus lööb ainest välja elektrone. Footon e kvant on valgusosake, mis kannab kaasas energiat. Punapiir on minimaalne sagedus, mille korral tekib fotoefekt. Väljumistöö on energia, mis tuleb anda elektronile, et see metallist välja lüüa. Comptoni efekt röntgeni ja gammakiirguse lainepikkus suureneb hajumisel vabadelt elektronidelt. 3. Fotoefekti tekkimise tingimus Footoni energiast peab jätkuma elektroni väljalöömiseks. E A H*fmin A fm =A/h 4. Energia jäävuse seadus fotoefekti kohta
Kõik elementaarosakesed on valged, kõik kvargid värvilised. Igale fundamentaalosakesele vastab samasuguste omaduste, ent vastandmärgilise laenguga antiosake. Kui osake kohtub oma antiosakesega, siis nad annihileeruvad e. kaovad ära, mass muutub puhtaks energiaks footoniks. Kvarkide arv miinus antikvarkide arv on jääv. Kui osakese moodustavad kaks kvarki, tekib värviline meson (ebastabiilne, laguneb mõne aja pärast). 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 oma elektrilaengut ega seisumassi, värviline, kannab üht värvi ja üht antivärvi, põhjustab tugevat vastastikmõju). Virtuaalne osake suudab jäävaid füüsikalisi suurusi kahe ruumipunkti vahel nii üle kanda, et ta ise pole jäävuse seadusega seotud
Kordamine: mikromaailma füüsika 1. Planki hüpotees- elektromagnetlained kiirguvad ja neelduvad vaid kvantide kaupa. E=h(6,62*10-3Js)*f(sagedus Hz) 2. Kvant ehk footon- valgusosake (m=hf/c2) 3. Fotoefekt- elektronid väljalöömine ainest valguse mõjul. Laadides tsinkplaati negatiivselt siis elektroskoop tühjeneb valguse mõjul lüües pinnast elektrone, kui positiivselt ja klaasi ettepanekul ei tühjene. 4. Fotoefekti punapiir- sagedus fmin, mille korral võib tekkida efekt (f(sagedus)=A(väljusitöö)/h) 5. Aatomi ehitust- koosneb positiivse laenguga elektrilaenguga tuumast, mida ümbritseb negatiivne elektronkest. Prootonid, neutronid ja elektrorid. 6
sageduse (monokromaatse) ja püsiva faasivahega lainete puhul. Reaalsed valgusallikad ei kiirga kunagi monokromaatseid laineid ja seetõttu sõltumatutest allikatest pärinevad valguslained ei interfereeru. Pealegi on absoluutselt monokromaatne laine idealisatsioon, mis praktikas ei realiseeru mitte kunagi. Põhjus on järgmine.Reaalses valgusallikas on kiirgajaks aatom ja kiirgusakti tulemuseks piiritletud valguslaine-valgusosake footon. Ühe kiirgusakti pikkus on ca 1*10-8 s. See kestvus tuleneb energianivoode diskreetsusest. Footonite võimendis LASER-is on võimalik seda aega küll oluliselt pikendada, aga mitte lõpmatult, mida nõuab absoluutselt monokromaatne laine. Aines kiirgavad kõik aatomid kaootiliselt ja seetõttu on erinevate kiirgusaktide algfaasid erinevad. 82. Mis on ajaline ja ruumiline koherentsus? Valguslainete ajaline koherentsus. Selle hindamiseks vaadatakse aega, mille jooksul
Talle mõjub jõud 4 * 10-6 N . 10. Fotoefekti valemid + tähed E= h * f E – footomienergia ; f – valguse sagedus ; h – Palneki konstant (h=6,62 * 10-34) h * f = A + Ek ; h * f = A + m0*v2/2 A – elektronide väljumistöö ; Ek – elektronide kineetiline energia ; m0 – elektronmass ; v – elektroni kiirus fp = A/h fp - piirsagedus 11. Footon – mis ta on, millised on ta erilised omadused + valemid Valgusosake, ta on eriline . Kohe kui tekib, liigub valguse kiirusega. Tema energia sõltub sagedusest. Temal seisumass puudub. Liikumisel leitakse mass: E = m * c2 ; E = h * f ; h * f = m * c2 >>> m = h*f / c2 Footoni mass on tohutult väikene (m ~ 10-36 kg)
Langenud kiir, murdunud kiir ja pinnanormaal asuvad ühel tasandil. Suhteline murdumisnäitaja- on kahe keskkonna absoluutsete murdumisnäitajate suhe. Absoluutne murdumisnäitaja- näitab mitu korda on valguse kiirus väiksem selles keskkonnas võrreldes vaakumiga.(n=c/v) Dispersion- nähtus, kus keskkonna absoluutne murdumisnäitaja sõltub valguse lainepikkusest. Spekter- on energia jaotus sageduste või lainepikkuste järgi. Kvantoptika Footon- on valgusosake e energiaportsjon, millel on olemas oma mass ja energia, mis sõltub sagedusest. Footoni energia ja segaduse vaheline seos- mida suurem sagedus, seda suurem footoni energia. Fotoefekt- on nähtus, kui mingi kiirgus lööb metallist välja elektrone. Tingimus: tekib ainult siis, kui footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga. E=A=h*fm Väljumistöö- on töö, mida tuleb teha elektroni eemaldamiseks metallist. Fotoefekti punapiir- on minimaalne sagedus, mille korral tekib fotofekt.
43. Mis on spektraalanalüüs? Spektraalanalüüs on meetod aine ehituse, koostise kindlaksmääramiseks joonspektrite abil 44. Mida on kujutatud joonisel? 1 sisenemispilu, 2 kollimaatori lääts, 3 prisma, 4 koondav lääts, 5 fotoplaat Joonisel on kujutatud spektroskoopi. 45. Millega tegeleb kvantoptika? Kvantoptika kirjeldab valgust imepisikeste osakeste voona. 46. Mis on footon? Footon on kindlat energiat omav valgusosake. Nimetatakse ka valguskvandiks. 47. Mida näitab antud valem? E = hf ©anmet.ptg 2007 6 Füüsika 11. klassile __________________________________________________________________________ Footoni energia ja sageduse vaheline seos määratud seosega: f footoni sagedus (Hz) h Plancki konstant (h = 6,62 10 -34 Js) 48
Spektraalanalüüs on meetod aine ehituse, koostise kindlaksmääramiseks joonspektrite abil 44. Mida on kujutatud joonisel? 1 sisenemispilu, 2 kollimaatori lääts, 3 prisma, 4 koondav lääts, 5 fotoplaat Joonisel on kujutatud spektroskoopi. 45. Millega tegeleb kvantoptika? Kvantoptika kirjeldab valgust imepisikeste osakeste voona. 46. Mis on footon? Footon on kindlat energiat omav valgusosake. Nimetatakse ka valguskvandiks. 47. Mida näitab antud valem? E = hf Footoni energia ja sageduse vaheline seos määratud seosega: f footoni sagedus (Hz) h Plancki konstant (h = 6,62 10 -34 Js) 48. Mida nimetatakse fotoefektiks? Fotoefekt on elektroni väljalöömine ainest valguse mõjul. Tulemusena tekib fotovool (elektrivool). Fotoefekti põhjus: valguse toime ainele, footonite poolt antav energia
Spektraalanalüüs on meetod aine ehituse, koostise kindlaksmääramiseks joonspektrite abil 44. Mida on kujutatud joonisel? 1 sisenemispilu, 2 kollimaatori lääts, 3 prisma, 4 koondav lääts, 5 fotoplaat Joonisel on kujutatud spektroskoopi. 45. Millega tegeleb kvantoptika? Kvantoptika kirjeldab valgust imepisikeste osakeste voona. 46. Mis on footon? Footon on kindlat energiat omav valgusosake. Nimetatakse ka valguskvandiks. 47. Mida näitab antud valem? E = hf Footoni energia ja sageduse vaheline seos määratud seosega: f footoni sagedus (Hz) h Plancki konstant (h = 6,62 10 -34 Js) 48. Mida nimetatakse fotoefektiks? Fotoefekt on elektroni väljalöömine ainest valguse mõjul. Tulemusena tekib fotovool (elektrivool). Fotoefekti põhjus: valguse toime ainele, footonite poolt antav energia
oma antiosakesega, siis nad annihileeruvad e. kaovad ära, mass muutub puhtaks energiaks footoniks.Antiosakestel on kõik suurused arvuliselt võrdsed, kuid vastasmärgilised (mass on mõlemal positiivne). Antiosakesi tähistatakse tavaliselt lainelise joonega ~ osakese tähise kohal: ñ tähistab antineutroni. Kvarkide arv miinus antikvarkide arv on jääv. Kui osakese moodustavad kaks kvarki, tekib värviline meson (ebastabiilne, laguneb mõne aja pärast). 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 oma elektrilaengut ega seisumassi, värviline, kannab üht värvi ja üht antivärvi, põhjustab tugevat vastastikmõju). Virtuaalne osake suudab jäävaid füüsikalisi suurusi kahe ruumipunkti vahel nii üle kanda, et ta ise pole jäävuse seadusega seotud.
Valgust võib kirjeldada kui valguskvantide, footonite voogu. 14. Fototefekt. Päikesepatarei. Fotoefekt-elektronide väljalöömine ainest valguse toimel. Päikesepatarei- koosneb päikeseelementidest ehk fotogalvaanilistest elementidest. Päikesepaneele kasutatakse komponentidena suuremates päikesepatarei maatriksites, mille abil toodetake päikeseenergiat nii kodus kasutamiseks kui ka võrku müümiseks. 15. Footon, Fotokeemiline reaktsioon. Fotograafia. Footon- valgusosake ehk energiaportsjon, millel on olemas oma mass ning energia, mis sõltub sage dusest. Footonil puudub seisumass, liigub alati valguse kiirusega. Fotokeemiline reaktsioon- keemiline reaktsioon, mis toimub footonite osavõtul. Seejuures annab valguskvant molekulile piisavalt energiat, et see muutuks reageerimisvõimeliseks. Vahel aga laguneb mõni aine valgusenergia toimel. Fotokeemiliste reaktsioonide tulemusena tekib osoon, kuid ka väga kahjulik fotokeemiline sudu.
626·10-34 J·s) - valguse sagedus [1 Hz] Lainepikkuse ning sageduse vahel esineb aga seos: mida suurem on lainepikkus, seda väiksem on sagedus: c (2) kus valguse lainepikkus [1 m] c valguse kiirus (c = 3·108 m/s) - valguse sagedus [1 Hz] 1 Footon valgusosake ehk energiaportsjon, millel on olemas oma mass ning energia, mis sõltub sagedusest. Footonil puudub seisumass, liigub alati valguse kiirusega. 2 Tallinna Tehnikaülikool Riski- ja ohutusõpetus Seega suuremate lainepikkustega valgustel on väiksem sagedus, ning seetõttu on neis ka energia väiksem
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 oma elektrilaengut ega seisumassi, värviline, kannab üht värvi ja üht antivärvi, põhjustab tugevat vastastikmõju). Virtuaalne osake suudab jäävaid füüsikalisi suurusi kahe ruumipunkti vahel nii üle kanda, et ta ise pole jäävuse seadusega seotud.
626·10-34 J·s) - valguse sagedus [1 Hz] Lainepikkuse ning sageduse vahel esineb aga seos: mida suurem on lainepikkus, seda väiksem on sagedus: c = (2) kus valguse lainepikkus [1 m] c valguse kiirus (c = 3·108 m/s) 1 Footon valgusosake ehk energiaportsjon, millel on olemas oma mass ning energia, mis sõltub sagedusest. Footonil puudub seisumass, liigub alati valguse kiirusega. Tallinna Tehnikaülikool Riski- ja ohutusõpetus - valguse sagedus [1 Hz] Seega suuremate lainepikkustega valgustel on väiksem sagedus, ning seetõttu on neis ka energia väiksem. Seega teades valguse lainepikkust saab tema energia avaldada läbi valemi:
kus E footoni energia [1 J] h Plancki konstant (h = 6.6261034 Js) valguse sagedus [1 Hz] Lainepikkuse ning sageduse vahel esineb aga seos: mida suurem on lainepikkus, seda väiksem on sagedus: (2) 1 Footon valgusosake ehk energiaportsjon, millel on olemas oma mass ning energia, mis sõltub sagedusest. Footonil puudub seisumass, liigub alati valguse kiirusega. 2 Tallinna Tehnikaülikool _ Riski ja ohutusõpetus kus valguse lainepikkus [1 m]
n1 n2 - joonelainepikkus 22.11.12 19 Elektron lainetab 1. Aatom meenutab seisulainetes võnkuvat pillikeelt. 2. Spektrid kajastavad elektronide siirdeid energiatasemete vahel. Seisulainete olekus peaksid olema elektronid. Selleks peavad elektronidel olema laineomadused. 3. Siiski on elektronil olemas seisumass, mis valgusosakesel puudub. me=9,1*10-31 kg 4. Valgusosake footon ei saa kunagi peatuda, vaid peab liikuma pidevalt valguse kiirusega. 5. Samas on valgusosakestel lisaks lainelistele omadustele ka osakestele iseloomulikud omadused. 22.11.12 20 Elektron lainetab 1 1. Hüpoteesi "kui on olemas seos lained-osakesed, siis peaks eksisteerima ka seos osakesed-lained" püstitas prantsuse füüsik Louis de Broglie. 2. Laineomaduste kinnituseks on sellised nähtused nagu
· Seisulained makromaailmas on oma diskreetsete väärtustega samuti hüppeliselt muutuvad füüsikalised protsessid. See moodustab silla mikro- ja makromaailma vahel. Elektroni lained · Aatom meenutab seisulainetes võnkuvat pillikeelt. · Spektrid kajastavad elektronide siirdeid energiatasemete vahel. Seisulainete olekus peaksid olema elektronid. Selleks peavad elektronidel olema laineomadused. Siiski on elektronil olemas seisumass, mis valgusosakesel puudub. Valgusosake footon ei saa kunagi peatuda, vaid peab liikuma pidevalt valguse kiirusega. Samas on valgusosakestel lisaks lainelistele omadustele ka osakestele iseloomulikud omadused. · Hüpoteesi "kui on olemas seos lained-osakesed, siis peaks eksisteerima ka seos osakesed-lained" püstitas prantsuse füüsik Louis de Broglie. Laineomaduste kinnituseks on sellised nähtused nagu difraktsioon ja interferents. Kui elektron on laineliste omadustega, siis peaksid need nähtused ilmnema ka elektroni puhul
1 1 1 = R ( 2 - 2 ), kus n1 n2 - joonelainepikkus Elektroni lained Aatom meenutab seisulainetes võnkuvat pillikeelt. Spektrid kajastavad elektronide siirdeid energiatasemete vahel. Seisulainete olekus peaksid olema elektronid. Selleks peavad elektronidel olema laineomadused. Siiski on elektronil olemas seisumass, mis valgusosakesel puudub. Valgusosake footon ei saa kunagi peatuda, vaid peab liikuma pidevalt valguse kiirusega. Samas on valgusosakestel lisaks lainelistele omadustele ka osakestele iseloomulikud omadused. Hüpoteesi "kui on olemas seos lained-osakesed, siis peaks eksisteerima ka seos osakesed- lained" püstitas prantsuse füüsik Louis de Broglie. Laineomaduste kinnituseks on sellised nähtused nagu difraktsioon ja interferents. Kui elektron on laineliste omadustega, siis peaksid need nähtused ilmnema ka elektroni puhul
annaabi.ee 
