ISESEISVAD TÖÖD JA ÜLESANNETE LAHENDAMINE

1. ISESEISVAD TÖÖD JA ÜLESANNETE LAHENDAMINE Kvantoptika, aine ehitus ja kiirguste liigid. KUI TEIE ARVUTI EKRAANIRESOLUTSIOON ON LIIALT VÄIKE, KASUTAGE ESITLUSE VIIDA AVAMISEKS HIIRE PAREMKLÕPSU JA VALIGE TEGEVUS “OPEN IN NEW WINDOW”

2. ISESEISEV TÖÖ VKlG 12. KLASSILE. 19.12.03. • Teoreetiline ettevalmistus ja töö arvestamine. • Töötada läbi õppematerjal kiirguste liikide, kvantfüüsika aluste (võrgus olev esitlus) ja fotoefekti teooria kohta. • Jätta meelde fotoefekti võrrand ja selle energeetilised alused. (Mis juhtub kiirguse ja aine vastasmõjul ja miks?) • Jätta meelde röntgenikiirguse ning selle tekitamiseks kasutatava pinge vaheline seos. • Uurida läbi slaididel 1l, 3l, 5l, 7l toodud ülesannete lahendused ja kasutades saadud informatsiooni lahendada ülesanded slaididelt 2,4,6,8,9. • Vastata järgmisel slaidil olevad kordamisküsimused iseseisvalt läbitud materjalide kohta. Küsimuste vastused palun saata elektrooniliselt tavatekstina aadressil: • valdo.kalling@mail.ee (töö võib esitada ka paberkandjal) • Ülesannete lahendused tulevad arutlusele esimesel kohtumisel pärast talvepuhkust. Arutelul esinevad lahenduste kommentaaridega õpilased. Tekkinud küsimused lahenduste kohta saata eelmainitud aadressile.

3. Iseseisva töö arvestusküsimused. • Kuidas arvutatakse elektromagnetkiirguse (edaspidi kiirguse) kvandi energiat? • Milles seisneb aatomi planetaarmudeli (Rutherfordi mudeli) peamine puudus? • Kes ja kuidas täpsemalt formuleeris täiendused planetaarmudeli juurde? • Milles seisneb elementaarosakeste omaduste dualism? • Mis on potentsiaalibarjäär? • Selgitage mehaanika näite varal energiatasemete olemust. Tehke ka selgitav joonis. (Soovitav elektroonilise pruukimisel kasutada programmi “Paint”) • Milles seisneb tunneliefekt, milline võiks olla selle nähtuse mehaaniline mudel? • Millisele füüsika põhiseadusele tugineb fotoefekti võrrand? • Selgitage fotoefekti mõne vabalt isiklikult välja mõeldud makrokehade abil. • Kuidas seletaksite füüsikas mitte eriti kompetentsele kaaslasele makrokehade abil Pauli keeluprintsiibi olemust? • Milline katse on andnud kinnituse planetaarse aatomimudeli tõepärasusele? • Kuidas tekivad röntgenkiired? • Mille poolest erinevad röntgenkiired nähtavast valgusest? • Millised on röntgenkiirte kasutusalad? Kasutada info hankimiseks ka interneti võimalusi. Leitud informatsiooni pole vaja reprodutseerida. Vastavate võrgulehekülgede aadressid lisage copy-paste funktsiooni kasutades vastustefaili koos lühikese kirjeldusega. Paberkandja kasutamisel kirjutada võrgulehe aadressi esimene osa kujul www.xxxxx.yyy. Näiteks www.hst.gov • Mis on põhiline mikromaailma kirjeldav võrrand?

4. 1 Kiirguskvandi sagedus on1014 Hz. Arvutada kvandi energia. (6,6*10-20J) Lahendus

5. 2 • Nähtava valguse sagedusvahemik on 4*1014 Hz (punane) – 7,5*1014 Hz (violetne). Kui suur on nendele piiridele vastavate valguskvantide energia? (2.6*10-19J ja 5*10-19J).

6. 3 Kvandi sagedus on 4*1014 Hz, kui suur on vastav lainepikkus? Lahendus

7. 4 Footoni energia on 10-18J. Milline on selle kvandi lainepikkus? (200nm, UV)

8. 5 Elektron läbib potentsiaalide vahe 3,5V. Kui suure energia see elektron omandab? Väljendada see energia ka džaulides. Lahendus.

9. 6 Kui suur on 1MeV energiaga osakese lainepikkus? (1,2*10-3 nm, gammakiirgus)

10. 7 Naatriumile langev valgus lõi välja elektrone, mille maksimaalne kineetiline energia oli 0,24*10-19 J. Kui suur oli naatriumile langeva kvandi energia? Väljumistöö naatriumi korral on 2,28 eV. Lahendus.

11. 8 Arvutada kiirusega 600m/s liikuva 10g massiga püssikuuli DeBroglie lainepikkus. Miks puudub mõte kuuli kirjeldamisel nende lainetega? Lahenduseks vt. Õpik lk 20 seos 4.1 (1,1*10-34m)

12. 9 Hapniku aatomi ionisatsiooni energia on 14 eV. Kui suur on ionisatsiooni põhjustava kiirguse sagedus? (3,38*1015 Hz)

13. 1l

14. 3l

15. 5l

16. 7l