|  | ||||||||
|  | ||||||||
| | ||||||||
| | ||||||||
 | kategória |  | ||||||||
|
| ||||||||||
 |  |
| | |
|
| ||
| |
|
||||||||||
Elektorstatikus mezö a legegyszerübb, amit nyugvó töltések hoznak létre.
Mágneses mezö: Idöben állandó mágneses mezöben mozgó töltések hozzák létre.
Változó mágneses mezö: Elektromos mezöt hoz létre maga körül, amelynek zárt erövonalai vannak, ez az alapja az elektromágneses hullámok létrejöttének. Ha egy mágneses mezö indukciója változik, akkor változó elektromos mezöt kelt.
Maxwell felezés: A változó mágneses mezö képes változó elektromos mezöt létre hozni, és a változó elektromos mezö is képes maga körül változó mágneses mezöt létrehozni. Az elektrom 454b17e ágneses mezö forrásától eltávolodva képes önállósulni azáltal, hogy az elektromos és mágneses mezö egymást képes létrehozni. Az elektrom 454b17e ágneses hullámok terjedési sebességénél kiszámítva azt kapták, hogy az megegyezik a fény vákuumbeli terjedési sebességével. Ez alapján a fény is az elektromágneses hullámok közzé sorolható. Az elektromágneses hullámok is jellemezhetök a mechanikai hullámokhoz hasonlóan a frekvenciájukkal és a hullámhosszukkal. Az elektromágneses hullámok alapvetöen abban különböznek a mechanikai hullámoktól, hogy a terjedésükhöz nem szükséges közeg.
Rádióhullámok 0-20 kHz = hanghullámok. A rádióhullámok négy csoportba sorolhatóak hullámhossz szerint:
hosszúhullám: Terjedési irányuk követi a Föld görbületét, ill. az akadályokon átjut az elhajlás miatt. Nagy távolságban sugározhatóak, de rossz a vételük.
középhullám: Fellép bizonyos mértékig az elhajlás, jobb a vételük.
rövidhullám: Kismértékü az elhajlás, ezért még rövidebb a sugárzása.
ultra rövid hullám: Csak egyenes vonalban terjednek.
Mikrohullámok: Képesek a poláris molekulákat rezgésbe hozni, abban elnyelödnek és energiájukat átadják nekik. Ez a rezgési energia fog hövé alakulni.
Infravörös hullámok /höhullámok /: Ilyeneket bocsátanak ki az élö szervezeteket.
Látható fény: Elektromágneses hullámok összessége, amit látunk. A vörös színü fény a legkisebb frekvenciájú.
Ultraibolya sugarak: A sugarak: az élö szervezetek számára nélkülözhetetlenek /D-vitamin/. B sugarak: Már vannak káros hatásai. C sugarak: Börrákot és szembetegséget okozhat
Röntgensugárzás: Nagy energiájú, nagy mennyiségben káros az egészségre.
g-sugárzás: Radioaktív bomlás során képzödik. Káros, nagy energiájú, áthatoló képességü.
Kozmikus-sugárzás /Látható fény/: 4×1014 - 8×1014 Hz. Hat komponensre bontható fel. A vörös a legkisebb, az ibolya a legnagyobb. Közte narancs, sárga, zöld, kék. A látható fény színekre bontása azon alapszik, hogy a különbözö színekre az anyagok törésmutatója különbözö. Új közegbe érve, vagy visszaverödnek, vagy megtörnek. A fény elhajlása és interferenciája a hullámok jellegzetes megnyilvánulása.
Interferencia: koherens hullámok találkozásánál azonos fázisban erösítik, ellentétes fázisban gyengítik egymást. Polarizáció: hullámokban általában a rezgés irány mindenféle lehet, ha ebböl kiválasztunk egy irányt, akkor kapunk polarizációt. A látható fény színekre bontása a fénytörésen alapszik.
Fénytörés: új közeg határán lép fel, a terjedési sebessége a hullámnak más közegben különbözö. Fénytörésen alapszik a délibáb és a szivárvány is.
Fényvisszaverödés: új közeg határán lép fel, és a fekete testeket kivéve minden tárgy több-kevesebb fényt visszaver. A tárgyak többsége a fényt szórtan veri vissza. A tükrözö felületek a rájuk esö fénysugarakat csak meghatározott irányba verik vissza.
Visszaverödés törvénye: a beesési szög ugyanakkora, mint a visszaverödési szög. Tükrözö felületek közül a tükör a legkiemelkedöbb, mert a ráesö fény közzel 100% visszaveri, emiatt képalkotásra képesek.
Síktükör: látszólagos kép, tárgyal azonos méretü, azonos állású a kép de a tárgyak bal és jobb oldala felcserélödik.
Gömbtükör: homorú, domború
Ha negatív töltéssel feltöltött fémlapot, fénnyel megvilágítunk akkor az, elveszíti töltését. Ha a pozitív töltéssel feltöltött lemezt világítunk meg, akkor töltése megmarad. Következtetés Einstein: A negatív töltésü fémlemezt elektronok hagyják el fény hatására. A fény energiával rendelkezö részecskékböl, úgynevezett fotonokból áll. Ezek fotonoknak az energiája csak a frekvenciától függ. Ha a fénysugarakat fotonok áramának gondoljuk, akkor azok képesek az atomok elektronjaival ütközve, azoknak az energiájukat átadni. Az átadott energia egy része az atomból való elektron kiszakadáshoz szükséges, másik része pedig az elektron mozgási energiáját növeli. Az elektron kiszakadáshoz szükséges energia a kilépési munka. A fényre úgy tekintünk, mint amely képes részecskeként és hullámként is viselkedni, attól függöen, hogy mivel kerül kölcsönhatásba. Droglie elméletileg felezte és Germer kísérletileg is, bebizonyította hogy az elektron is képes interferenciára, tehát bizonyos felek között elektromágneses hullámként viselkedik. Miután az elektronnál nagyobb részecskékkel is kimutatták az interferencia képességet, felezzük, hogy ez egyetemes anyagi tulajdonság.
Bequverel francia fizikus véletlenül fedezte fel a radioaktivitást. Az urán szurokérccel is végzett kísérleteket, azt tapasztalta, hogy akkor is sugároz, hogy ha nem sugározta elötte. Ezt nevezték el radioaktív sugárzásnak. A 20. század elején kiderítették milyen részecskéböl állnak ezek a sugarak.
a-sugár 4He (2p2n) b-sugár elektronokból áll. g-sugár elektromágneses sugárzás. A radioaktív sugárzások atommag átalakulások következményei. Ezeket az atommag átalakulásokat radioaktív bomlásnak nevezzük.
a-bomlás: során két proton és két neutron lép ki, ennek következtében olyan új kémiai elem képzödik, amelynek a rendszáma kettövel, a tömegszáma pedig néggyel kisebb, mint az elbomló atomé.
b-bomlás: az atommagban proton alakul át neutronná, vagy fordítva neutron alakul át protonná, miközben más elemi részecskéket is kisugároz. A b-bomlások is rendszámváltozással járnak: új kémiai elem képzödik.
b-bomlás: az atommagban a neutron átalakul protonná és kisugároz egy elektront, a b-bomlás után a képzödö kémiai elem rendszáma eggyel nagyobb, tömegszáma pedig ugyanannyi, mint a kiindulási elemnek.
b-bomlás: az atommag protonja alakul át neutronná, miközben egy proton sugároz ki. A töltést kivéve, az elektronnal mindenben megegyezö részecske (antirészecske).
Elektron-befogás: az atommag egyik protonja befog egy elektront és neutronná alakul. A rendszám csökken eggyel, a tömegszám pedig változatlan. Az elektron-befogást nem követi részecske kisugárzás.
g-bomlás: leggyakrabban a b-bomlásokat kíséri, önmagában nem lép fel. A b-bomlás során képzödö nukleon, miközben kisebb energiájú héjra kerül, a két héj energia különbségét g-foton formájában kisugározza.
Felezési-idö: radioaktív bomlásokat jellemezzük a felezési idövel és az aktivitással. A felezési-idö az az idötartam, amely alatt a radioaktív izotópok fele elbomlik.
Vékony aranylemezt a-részecskével bombázta. A fólián az a-részecskék nagy része irányváltoztatás nélkül átmegy, nagyon ritkán a részecskék 180-os elferdülést szenvednek. A kísérletböl levonható következtetések: az atom nem tömör szerkezetü, tömegének nagy része nagyon kicsi helyre koncentrálódik. Ezt a részt nevezte el atommagnak, ami a kísérlet tanulsága szerint pozitív töltésü. Az atommag körül tetszöleges sugarú pályákon keringenek az elektronok, a g-mag 10-14 nagyságrendü g-atom 10 mol nagyságrendü. Rutherford atommodellt Bohr fejleszti tovább.
Annyiban különbözik az elözötöl az elektronok csak meghatározott sugarú pályákon, keringhettek. A H atomban az elektron az atompályának a sugara. Bármelyik gerjesztett állapotú atompálya sugara, az alapsugár n szerese, ahol n a pozitív egész számot jelenti, ezeket nevezte el kvantumszámnak. Ez a kvantumszám adja meg a gerjesztett elektronok atompálya energiáját.
A Bohr-féle atommodell alapján értelmezhetök az atommag kibocsátási és elnyelési színképei. A Bohr-féle atommodell helyességét a H színkép vonalai bizonyították, ugyanis az ebben megjelenö színkép-vonalak energiája pontosan megegyezett a Bohr-féle atommodellböl kiszámított atompályák energiakülönbségeivel. Sommerfield kiegészítette a Bohr-féle atommodellt, azzal, hogy az elektronok az atommag körül nem csak kör alakú, hanem ellipszis alakú atompályán is mozoghatnak. Azt fejezte ki, hogy: vesszük n = 2 energiaszintet. Ehhez tartozik egy kör alakú és egy ellipszis alakú atompálya is. Az atompálya alakját is elnevezték, ami megszabja az atompályák energiáját és sugarát, n = 2 fökvantumszám. Mellékkvantumszám /e/ befolyásolja az atompálya energiáját. A mellékkvantumszám értéke: 0 és n-1 közzé esik. Annyiféle értéket vesz fel, mint a fökvantumszám. A nem kör alakú atompályák csak bizonyos irányban helyezkednek el. Ez szükségessé tette a harmadik kvantumszám bevezetését, a mágneses kvantumszámot.
Mágneses kvantumszám: az atompályák lehetséges elhelyezkedésének a számát adja meg. A három kvantumszámon kívül, három szabály figyelembevételével bármilyen atom elektronjainak elhelyezkedése leírható.
Energiaminimum-elv: az elektronok a lehetö legkisebb energiájú atompályákon helyezkednek el.
Pauli-elv: egy atompályán legfeljebb két elektron lehet.
Hund-szabály: az alhéjon az elektronok egymástól a lehetö legtávolabb helyezkednek el.
Az elektromágneses hullám egy csoportja. Nagy energiájú elktrohullámú sugárzás, mikro és a g-sugárzás között található. A Röntgen-sugárzást elöállítani úgy lehet, hogy valamilyen nagy rendszámú atomot, nagy energiájú elektronokkal bombáznak. Ezek az elektronok valamelyik atommaghoz közeli héjról elektront löknek ki. Az üresen maradt helyre a felette lévö héjról belép egy elektron, és a két héj energiakülönbsége Röntgen-foto formájában kisugárzik.
Gyakorlati megvalósítása a Röntgen-csövekben történik, ami egy katódsugárcsö.
Röntgensugár tulajdonságai:
elektromágneses nagy energiájú sugárzás
nagy áthatoló képességü sugárzás, az anyagokon való áthaladás közben a sugárzás intenzitása csökken, ez az intenzitás csökkenés függ az anyagvastagságtól, és az anyagot felépítö atomok rendszámától.
A Röntgen-sugárzás legnagyobb felhasználása: az orvosi diagnosztika.
Az atommag pozitív töltését a protonok okozzák. Az atommagot protonok és neutronok építik fel. A protonok száma az atommag egyik jellemzöje, ezt nevezték el rendszámnak. A protonok száma megadja az atomba lévö elektronok számát is. Az adott kémiai elem periódusos rendszerben lévö helyét.
P+ + n0 = atommag tömegszámával. Együttes nevük a nukleonok. A rendszám és a tömegszám együttesen meghatározzák a kémiai elemek izotóp atomjait.
Héjmodell: Az atommagban a nukleonok hasonlóképpen, mint az elektronok, különbözö energiájú héjakon helyezkednek el. Az elhelyezkedésüket ugyanazok a szabályok határozzák, meg mint az elektronok elhelyezkedését. Vagyis érvényes rájuk az energiaminimum elv, a Pauli-elv, anti-Hund-szabály. Vagyis a nukleonok egymáshoz a legközelebb helyezkednek el d-héj modell segítségével magyarázható a radioaktív bomlások egy része.
Cseppmodell: Az atommagot egy vízcsepphez hasonlítja. Az alapján, hogy az atommagon belül a nukleon sürüsége állandó, ill. az atommag felületén elhelyezkedö nukleonok energiája nagyobb, mint az atommag belsejében elhelyezkedöké. A cseppmodell két dologra alkalmas: felhasználható az atommag kötési energiája értelmezhetö az atommaghasadás
Azzal az energiával egyezik meg, amely felszabadul, amikor az A számú nukleon atommaggá egyesül. Az atommag kötési energiája a nukleonok közötti nukleáris kölcsönhatásból származik elsösorban. A nukleáris kölcsönhatás legerösebb, legnagyobb energiájú ismert kölcsönhatás.
Tulajdonságai:
töltéstöl független, ugyanakkora a két proton, a két neutron vagy egy proton és egy neutron közötti kölcsönhatás
rendkívül kis hatótávolságú, az atommagon belül egy kiemelt nukleonra csak a közvetlen szomszédai hatnak
Az atommagon belül a protonok között taszító kölcsönhatás is fellép, amely a kötési energiát csökkenti. Kis rendszámú atomok kötési energiája kicsi, a rendszámok növekedésével negatív irányba nö az energia. A 26-os rendszám után fokozatosan csökken. A kötési energia rendszámtól való jellegzetes függvénytöl leolvashatók az atommag energia felszabadulással járó átalakításának lehetöségei.
Magfúzió: ha kis rendszámú atommagokat egyesítünk a kötési energia csökkenése miatt, rendkívül nagy energia szabadul fel. Magfúzió egy helyen valósult meg: H-bomba, ahol az aktiválási energiát az atombomba biztosította. Teller Ede találta fel.
Maghasadás: az itt felszabaduló energia kisebb, mint a fúziónál. Ha nagy rendszámú atommagot valamilyen módon két kissebre hasítunk, a kötési energia csökkenés miatt szintén energia felszabadulással jár. Ez is atommag átalakulás. A 30-as évek vége felé fedezték fel. Radioaktív izotóp elöállításával kísérleteztek. Az izotópokat ellenezték: az urán besugárzása után kapott izotópok között nemcsak a 90-es rendszám körüli kémiai elemek találhatók, hanem kisebb 40-es, 50-es rendszámú elemek is. Aminek az ottléte csak úgy volt magyarázható, hogy az urán atommagok elhasadtak két közel azonos méretü atommagra. A maghasadást az atommag cseppmodelljéhez hasonlították. Egy maghasadás során két-három nagy energiájú neutron válik szabaddá, aminek az energiáját fel lehet használni.
1942- kísérleti atomreaktor Fermi-Szilárd Leo
Atomháború miatt 1945-ben készítették el az elsö atombombát Oppenheimer vezetésével, 1945. július elsö robbantás-Mexikói sivatag. 1945. augusztus 6. /urán/ Hirosima 1945. augusztus 9. /plutónium/ Nagasaki. 1946 USA elsö müködö atomreaktor. Az atomreaktor müködéséhez önfenntartó szabályozott láncreakció létrehozása szükséges. Az atomreaktorok urán fütöelemekkel müködnek, az uránizotópok a neutronok nagy részét elnyeli és b-sugárzó.
A természetes uránércben a maghasadás során képzödö neutronok nagy részét a 238-as tömegszámú izotóp elnyeli, ezért a beindított láncreakció elöbb-utóbb leáll.
Találat: 539
