AATOMIF SIKA Kordamiseks.

1. AATOMIF��SIKAKordamiseks. Uurib aatomi ehitust ja omadusi. Heli Toit J�geva �hisg�mnaasium.

2. Kui k�ik ausalt �ra r��kida..... Aatom � 5 saj e.kr. � Demokritos 1907.a. � lord Kelvin: aatom on igavesti monoliitne osakene 1672.a. � Newton: p�ikese dispersioonispekter(spekter-viirastus) 19.saj.II pool � h�rendatud gaaside joonspektrid 1859.a. � Gustav Kirchoff ja Robert Bunsen: spektraalanal��s-sidusid spektri aatomiga 1897.a. � Joseph Thomson: elektron, esimene arvestatav aatomi mudel-rosinakukkel

3. rosinakuklimudel

4. 1896.a. � Henri Becquerel: avastas radioaktiivsuse 1902.a. � Ernst Rutherford ja Frederick Soddy: radioaktiivsus on aatomite muundumine 1909.a. � Robert Millikan: m��tis elektroni laengu ja tegi kindlaks, et see on v�him laeng looduses 1911.a. � Ernst Rutherford: pommitas �hukest kuldlehte He aatomi tuumadega ja j�lgis nende hajumist.

5. Rutherfordi katse. A-alfaosakeste allikas K-v�ga �huke kullast leht Stintsilloskoop(mikroskoop, mille ette on pandud tsinksulfiidiga kaetud ekraan). M��detakse osakeste hajumisnurka.

6. Rutherfordi katse tulemused. Enamus alfaosakesi l�bis kuldlehe suunda muutmata Osa kaldus k�rvale ja hajus erinevate nurkade all Umbes �ks alfaosake 8000-st p��rdus peaaegu samas suunas tagasi

7. J�reldused Rutherfordi katsest. Aine on osakeste jaoks seest t�hi. Aatomi keskel on v�ike positiivselt laetud tuum, millesse on koondunud peaaegu kogu aatomi mass. Elektronid tiirlevad �mber tuuma nagu planeedid �mber P�ikese. S�ndis uus ettekujutus aatomist � aatomi planetaarmudel.

8. Aatomi planetaarmudel. 

9. Planetaarmudeli vastuolud. Ei selgita aatomi p�sivust (aatomi kiirgus) Ei selgita joonspektrite teket Kehtib ainult mittekiirgava aatomi korral J�RELDUS: KLASSIKALISE ELEKTROD�NAAMIKA SEADUSED EI LAIENE AATOMISISESTELE PROTSESSIDELE!

10. Lahendus: Mis kinni ei j�� saab kinni l��dud Planetaarmudeli vastuolud muutis seaduseks Taani f��sik Niels Bohr 1912.a. Bohr postuleeris: 1. Elektron v�ib aatomis liikuda ainult kindlatel statsionaarsetel orbiitidel. Sellises olekus aatom ei kiirga. 2. Aatom kiirgab v�i neelab energiat, kui elektron vahetab orbiiti

11. Planetaarmudel Bohri t�iendustega. -mida tuumal�hedasem orbiit, seda v�iksem energia -energia neeldumisel aatomis eemaldub elektron tuumast -elektroni l�henemisel tuumale energia kiirgub

12. Joonspektrid ja aatomimudel. Joonspektrid saadakse h�redate gaaside kiirguse lahutamisel spektriks H�redates gaasides aatomid �ksteist ei m�juta J�relikult joonspekter iseloomustab aatomit Igal puhtal keemilisel elemendil on ainult talle omane spekter(19.saj.II pool)

13. Vesiniku spekter. Balmeri seeria. 

14. Joonspektrit uurides..... Igale joonele spektris vastab kindel kiirguse lainepikkus ja sagedus Igale kindlale sagedusele kindel energia Kvandi energia on v�rdne aatomi energiatasemete vahega

15. Bohri mudeli PLUSSID: seletas joonspektrite tekke, aatomi p�sivuse, v�imaldas arvutada vesiniku joonspektrite lainepikkused ja ionisatsioonienergia. MIINUSED: segu klassikalise f��sika ja kvantf��sika ideedest, ei v�imalda teha arvutusi keerulisemate aatomite kohta (heelium)

16. Luis de Broglie h�potees. 1924.a. � footon k�itub lainena, miks ei v�iks elektron teha sama 1927.a. � Davisson ja Germeri � avastasid elektronide hajumise kristallide pinnalt � elektronide difraktsioon kristallv�re aatomitelt J�relikult elektronil on laineomadused ?=h/mv

17. J�reldused: �mber tuuma liikuv elektron peab tekitama seisulaine, et mitte iseend interferentsil kustutada. Elektroni lainepikkus peab t�isarvkordselt mahtuma �orbiidile�. Liikudes �orbiidilt orbiidile� peab elektron �h�ppama�. P�hjendab joonspektrite tekke.

18. Kvantmehaanika p�hiideed. �petus mikromaailma objektide liikumisest. Mikroosakeste liikumist kirjeldab Sch�dingeri v�rrand. Arvestab objektide laineomadustega. Suurte objektide korral muutub lainepikkus m��ramatult v�ikeseks ja laineomadused v�ib arvestamata j�tta. Objekti lainelisusest tingituna on tema k�itumine t�en�osuslik.

19. Mikromaailma t�psuspiirangud. Mikroosakese asukohta ja impulssi ei saa samaaegselt m��rata � �hte punkti koondunud lainel on l�pmata v�ike lainepikkus ja seega l�pmata suur impulss. Mingile ajahetkele vastavat mikroosakese energiat ei saa t�pselt m��rata � kiirguva kvandi energiat saab m��rata kui kiirgumine kestab l�pmata kaua (tegelikult 1/100000000s) Eelpool mainitud mikroosakeste kohta k�ivaid suurusi saab leida ainult teatud t�en�osusega. Mikromaailma t�psuspiirangud on olemuslikud � neid ei saa likvideerida m��teriistade t�iustamisega.

20. Kaasaegne kvanditud aatomimudel. Aatomi energiatel kindlad v��rtused, mis on m��ratud kvantarvudega. PEAKVANTARV (n=1,2,...) � m��rab elektroni k�ige t�en�osema kauguse tuumast (seisulaine amplituud maksimaalne) ORBITAALKVANTARV (l=0,1,...,n-1) � m��rab seisulaine paigutuse. Orbitaal � seisulaine kindlaviisiline paigutus.

22. Magnetkvantarv (m=-l......+l) � m��rab orbitaalse seisulaine asendi ruumis (oluline aatomi paiknemisel magnetv�ljas. Spinnkvantarv(s=-1/2 v�i �) � elektroni omap��rlemine, mis v�ib toimuda samal teljel p�ri- v�i vastup�eva. Elektroni energia aatomis on m��ratud peakvantarvuga, orbitaalkvantarvu m�ju on n�rgem (erinevatel orbitaalidel sama energia) ja kaks viimast m�jutavad elektroni energiat tema paiknemisel magnetv�ljas.

23. Elementide perioodilisuse s�steem. Peegeldab aatomi elektronkatete kihistumist. Piki rida t�itub �ks ja seesama elektronkiht �ksteise all on sarnaste keemiliste omadustega elemendid, mille aatomite v�lises kihis on �hesugune arv elektrone.

24. Perioodid tekivad p�him�ttel: Elektroni p�hiseisundiks aatomis on minimaalse energiaga seisund. Elektroni energia on seda suurem, mida suurem on kvantarvude summa n+l; kui need on v�rdsed, vastab suurem energia n suuremale v��rtusele Aatomis ei saa olla kaht elektroni , millele vastaks samasugune kvantarvude nelik.

25. V�ike �lesanne. Joonisel on vesiniku aatomi energianivood. Leia antud �leminekutele vastavad spektrijoonte v�rvused.

26. Suurem �lesannekoduseks m�tisklemiseks. Kirjelda kaasaegset aatomi mudelit.