= E m E n. ( = eu ). säteilyllä on hiukkasluonne. 2.2 Planckin laki ja fotoni f o - Planckin laki: E = hf = hc/λ -W o
|
|
- Reino Mikkonen
- 8 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 8. KURSSI: ine ja säteily (FOTONI 8: PÄÄKOHDT) 1. SÄHKÖMGNEETTINEN SÄTEILY 1.1 Säkömagneettisen säteilyn spektri (MOL s. 87 (84)), c = λf, E = f = c/λ 1. Valonnopeus - Micelsonin ja Morleyn koe, 1.3 Mustan kappaleen säteily (MKS) - Wienin siirtymälaki: Tλ max = vakio, I = σt 4 (MOL s. 16 (11) (1.4 Vapausasteiden jäätyminen). KVNTITTUMINEN.1 VLOSÄHKÖINEN ILMIÖ; max f = W o E k ( = eu ). säteilyllä on iukkasluonne f f. Planckin laki ja fotoni f o - Planckin laki: E = f = c/λ -W o - fotoni = säkömagneettisen säteilyn iukkanen eli kvantti, Planckin vakio = joka etenee valon nopeudella: E f - fotonin lepomassa m o =, liikemassa; m = = = c c λc ( f = c/λ ), c E - fotonin energia; E = f =, liikemäärä; p = = mc = λ c λ.3 tomien energiatilat ja viivaspektri - atomien energiatilojen kuvaaminen energiatasokaaviolla ja kuorimallilla, f = E m E n - n = elektronin pääkvanttiluku; n = 1,, 3, (K, L, M, ) - spektri = intensiteetin aallonpituus (tai taajuus) jakauma; I = I(λ), - spektrilajeja: jatkuva spektri, viivaspektri, vyöspektri, emissiospektri, absorptiospektri - fluoresenssi, resonanssifluoresenssi, fosforesenssi - laser (perustuu ns. stimuloituun emissioon).4 Vetyatomin spektri vetyatomin spektri; = R H, n = 1,, 3, m = n 1, n, λ n m - Lymanin sarja (UV-alueella): n = 1, m =, 3, - Balmerin sarja (näkyvä valo): n =, m = 3, 4, - Pascenin sarja (IR-alueella): n = 3, m = 4, 5, - Brackettin sarja (IR-alueella): n = 4, m = 5, 6, - Pfundin sarja (IR-alueella): n = 5, m = 6, 7, atomi: m n, kvantin energia: E = f = c = cr λ n m cr cr = E m E n. m n cr Kun m, saadaan pääkvanttilukua n vastaavan vetyatomin energia: E n =. n 13,6 Sij. vakiot, c ja R (ks. MOL s. 71), jolloin saadaan: E n n ev. ( = Planckin vakio, c = valon nopeus, R = Rydbergin vakio = R H ).
2 .5 RÖNTGENSÄTEILY Kun elektroni luovuttaa koko kineettisen energiansa syntyvälle röntgenkvantille, saadaan röntgensäteilyn suurin energia; 1 mv = eu f 1 max = eu mv = f max Koska f max c c =, saadaan = eu, josta saadaan λ λ min röntgenputkesta saatava pienin aallonpituus min λ = min - röntgenspektri: - jarrutussäteily jatkuva spektri - ominaissäteily piikit - röntgensäteilyn käyttö: esim. terveydenoito (mm. sädeoito, röntgenkuvaus), teollisuus (rakennevireet, epäputaudet, paperin paksuusmittaus, ), taulujen aitousmääritys, aineen rakenteen tutkimus röntgendiffraktio, BRGGIN LKI - röntgensäteiden eijastuessa kidetasoilta säteet vavistavat toisiaan, kun säteiden matkaero on kokonainen määrä aallonpituuksia eli dsinθ = nλ (n = 1,, 3, ).6 Comptonin ilmiö: fotonin törmätessä elektroniin sen aallonpituus kasvaa; λ = (1- cosθ ) m ec säteilyllä on iukkasluonne 3. SUHTEELLISUUSTEORI 3.1 Suteellisuusperiaate - suteellisuusteorian postulaatit; - 1) kaikki liike on suteellista - ) valon nopeus tyjiössä on vakio (3. Lorentz-muunnos) - v pituuden kutistuminen eli Lorentzin kontraktio; l = lo 1-, c - ajan venymä eli ajan dilataatio (aikadilataatio); t = t o, v 1- c v - nopeuksien ydistäminen valon nopeuden saavuttamattomuus; 1 v v = v v 1 c - liikemassa eli relativistinen massa; m c eu 1 o m =, liike-energia; E k = mc m o c, v 1- c - kokonaisenergia; E = mc = c p ( m c) o
3 3.3 Massan ja energian ekvivalenssi; E = mc (SUHTEELLISUUSTEORIN KVT, ks. MOL s.18 (13)), - klassinen mekaniikka on korvattava suteellisuusteorialla, kun v,1c - ( 1% c),(esim. jos elektronin kiidytysenergia > 4 % elektronin lepoenergiasta E = m c 511 kev noin kv. - systeemin sidosenergia: E = m c, m = m emo - m tuotteet - lepomassattomat iukkaset: - fotoni on lepomassaton iukkanen, joka liikkuu valon nopeudella 4. DULISMI 4.1 de Broglien ytälöt - kaikilla perusolioilla esiintyy sekä iukkasille että aaltoliikkeelle ominaisia ilmiöitä perusoliot ovat duaalisia (dualismi = kaksinaisuus) - luonto on symmetrinen: jos aaltoliike käyttäytyy iukkasten tavoin, niin iukkasiinkin liittyy aaltoluonne - valon dualistinen (duaalinen) luonne: valo käyttäytyy iukkasten ja aaltoliikkeen tavoin (esim.?). - Louis de Broglien aineaaltoypoteesi; jos aaltoliikkeeseen liittyy iukkasluonne, niin iukkasiin liittyy aaltoluonne ---> INELLOT eli de Broglien aallot; p = λ = = λ p mv λ = de Broglien aallonpituus eli aineaallon aallonpituus --- Miten de Broglien ypoteesi on kokeellisesti vavistettu? 4. Kaksoisrakokoe: selitys aaltomallilla 4.3 Heisenbergin epämääräisyysperiaate 4.4 Hiukkassuikun diffraktio elektronimikroskopia 5. TOMIMLLIT J INEEN RKENNE 5.1 Historialliset atomimallit - Daltonin atomimalli - Tomsonin atomimalli - Ruterfordin koe Ruterfordin atomimalli, Sommerfeldin atomimalli - BOHRIN VETYTOMIMLLI: 1) ympyräradat r v ) Coulombin voima E = f de Broglien ytälöt: λ = p e mv 3) liikeytälö: Coulombin voima = keskeisvoima; k = r r 4) tietyt stationaariset tilat sallitut radat; liikemäärämometti eli pyörimismäärä L on kvantittunut: L = nħ = n. π Koska L = mrv, saadaan: mrv = n (= kvanttieto) ja siis π sallittujen ympyräratojen säteelle pätee: πr n mv n = n, n = 1,, 3,, josta edelleen saadaan: πr n = nλ n, missä λ n =. mv n 5) siirtyessään stationaarisesta tilasta toiseen, atomi emittoi tai absorboi fotonin
4 eli kvantin,jonka energia on eri tiloja vastaavien elektronin kokonaisenergioiden erotus; f = E m E n. HUOM!! Taulukossa on annettu Borin vetuatomimalliin liittyvä kvanttieto, elektronin kokonaisenergia, radan säde, nopeus ja kvantin aallonpituus (MOL s. 17 (1)). - Franckin ja Hertzin koe v atomin kokonaisenergian kvantittuminen - KVNTTIMEKNINEN TOMIMLLI; - elektronia edustaa aineaalto, joka muodostaa seisovan aaltoliikkeen ytimen ympärille - elektronin radan pituutta vastaa aineaallon aallonpituuden monikerta: πr n = nλ n, missä λ n =. mv n - tilafunktio eli aaltofunktio Ψ(x), kvanttiluvut, todennäköisyystulkinta: Ψ(x) - elektronikonfiguraatiot (ks. MOL s (18-19)), Paulin kieltosääntö, 5.3 Kemillinen sidos 5.4 Kiinteän aineen rakenne: molekyylikide, kovalentti kide, ionikide, metallikide - kiinteiden aineiden säkönjotavuus (jotavuusvyö, valenssivyö), sovelluksia: puolijodetekniikka 5.5 PUOLIJOHTEET (YO-K913) n-tyypin- ja p-tyypin puolijoteet - puolijoteet ovat aineita, jotka jotavat säköä uonommin kuin joteet, mutta paremmin kuin eristeet (= eristeen ja joteen välimuotoja) - resistiivisyydet uoneenlämpötilassa ovat välillä 1-5 Ωm 1 7 Ωm. - puolijoteet ovat aineita, joissa pieni ulkoinen energia (esim. valo, lämpö tai ulkoinen säkökenttä) irrottaa elektroneja säkön kuljetukseen - virrankuljettajina voivat toimia joko elektronit tai aukot, mikä tarkoittaa elektronin puutumista jostakin kotaa rakennetta. n-tyypin puolijoteet - kun IV-päärymän aineeseen (Esim. Si) lisätään V-päärymän atomeja (esim. s, Sb), joilla on yksi valenssielektroni enemmän kuin isäntäatomeilla, saadaan n-tyypinpuolijode, joissa elektronit toimivat varauksenkuljettajina p-tyypin puolijoteet - kun IV-päärymän aineeseen (Esim. Si) lisätään III-päärymän atomeja (esim. B, In), joilla on yksi valenssielektroni väemmän kuin isäntäatomeilla, saadaan p-tyypinpuolijode. - kunkin seosatomin kodalle sidoksiin syntyy elektronivajaus, positiivinen aukko, joka toimii varauksenkuljettajana kuten positiivinen varaus. - elektroniikassa käytetyimpiä alkuainepuolijoteita ovat pii (Si), germanium (Ge) sekä III- ja V-rymien alkuaineet.
5 PUOLOJOHDEDIODI - muodostuu yteen liitetyistä p-tyypin ja n-tyypin puolijoteista - p-tyypin puolijoteissa virtaa kuljettavat positiiviset aukot ja n-tyypin puolijoteissa elektronit Kun p-tyypin ja n-tyypin puolijodemateriaalit ydistetään, rajapintaan syntyy tyjennysalue jotuen varausten jakautumisesta. p n tyjennysalue Varauksenkuljettajat kulkevat liitoskodan läpi lämpöliikkeen vaikutuksesta. P-tyypin puolijoteesta siirtyy aukkoja n-tyypin puolijoteeseen ja elektroneja vastakkaiseen suuntaan rajapinnan yli. Tällöin n-tyyppiseen aineeseen jotuneet aukot täyttyvät elektroneilla ja p-tyyppiseen aineeseen siirtyneet elektronit ytyvät aukkoiin (rekombinaatio). Rajapinnan läeisyydessä ei ole enää vapaita varausten kuljettajia, joten on muodostunut kapea tyjennysalue. Tässä alueessa on n-tyypin puolijoteessa pieni positiivinen varaus ja p-tyypin puolijoteessa pieni negatiivinen varaus. Tällöin rajapintaan syntyy säkökenttä ja kynnysjännite. Rajapinnan ylittämiseksi varausten kuljettajilla on oltava riittävästi energiaa, jotta ne voisivat ylittää kynnysjännitteen.n-tyypin piidiodilla (Si) kynnysjännite on noin,7 V ja p-tyypin germaniumdiodilla (Ge),3 V. Diodin ominaiskäyrä m Päästövirta I Päästöjännite U Kynnysjännite Diodi päästösuunnassa: virta kulkee V Diodi estosuunnassa: virta ei kulje
6 - - - säkövirta kuljettaa jatkuvasti elektroneja ja aukkoja - jänniteläteenpositiivinen napa vetää rajapintaa koti, jossa ne rekombinoituvat (ytyvät) puoleensa n-tyyppisen alueen elektroneja ja säkövirta kulkee pn-suunnassa. aukkoja. ja negatiivinen napa p-tyyppisen alueen - diodi jotaa säköä vain, jos sen päiden Näin säkökenttä vetää vapaat välinen jännite ylittää kynnysjännitteen. elektronit ja aukot kauemmas toisistaan - jännitteen ylitettyä kynnysjännitteen säkövirta ja pn-rajapinnasta. Virta ei kulje ja diodi alkaa kasvaa nopeasti (vrt. diodin ominaiskäyrä) on kytketty estosuuntaan. Puolijodediodi päästää virtaa lävitseen vain toiseen suuntaan. Diodin käyttö: - vaitovirran tasasuuntaus - kytkimenä - ilmaisimena, joka erottaa suuritaajuisesta kantoaallosta pienitaajuisen signaalin
7 YO-K96-14 a) Piirrä ja selitä puolijodediodin tyypillinen ominaiskäyrä b) Mitä tarkoitetaan kokoaaltotasasuuntauksella? c) Esitä kytkentä, jolla saadaan aikaan kokoaaltotasasuuntaus. d) Selosta, millä tavoin sykkivän tasasuunnatun jännitteen vaitelua voidaan tasata. a) Puolijodediodissa on tasasuuntaava pn-liitos. Virta kulkee, kun diodi on kytketty päästösuuntaan eli p-puoli korkeampaan potentiaaliin. Päästösuunnassakin virta kulkee vasta, kun jännite ylittää ns. kynnysjännitteen U k (,,6 V). Estosuunnassa kulkee yvin pieni, itseisjotumisesta aieutuva vuotovirta. b) Tasasuuntauksessa vaitojännitteellä synnytetään yteen suuntaan kulkevaa virtaa. Kokoaaltotasasuuntauksessa jännitteen kumpikin puolijakso aieuttaa piiriin samansuuntaisen virran. c) Kokoaaltotasasuuntaus saadaan aikaan diodisillalla (ks. kuvio). Tasasuunnattu jännite saadaan vastuksen R navoista. d) Tasasuunnatun jännitteen vaitelua voidaan tasata kytkemällä vastuksen R rinnalle suodatinkondensaattori. LED LED (Ligt Emitting Diode) eli otodiodi (loistediodi) eli ledi on puolijodekomponentti, joka synnyttää valoa, kun siien jodetaan säkövirtaa = pn-puolijodeliitos, jossa pn-rajapinnassa osa p-aineen aukoista liikkuu n-tyyppisen aineen sisään ja osa n-aineen elektroneista liikkuu p-aineen sisään, jolloin nämä ytyvät (rekombinoituvat) jatkuvasti tyjennysalueella. Tällöin virta kulkee puolijodediodinläpi. Elektronien kulkiessa rajapinnan läpi ja ytyessä aukkoiin syntyy energiaa valon muodossa. käyttö: - merkkivalona, valokilvissä, valaisimissa, kaukosäätimissä, valoantureissa, - tietoliikenteen merkki- ja ojausvaloissa, - merenkulun merkkipoijuissa ja majakoissa - konserttien ja joukkotapatumien näyttöseininä (LED-Screen)
8 Fotodiodi (valokenno, aurinkopaisto) = valolle erkkä estosuuntaan kytketty diodi, jossa virta saadaan kulkemaan, kun pn-rajapintaa valaistaan näkyvällä valolla Muita puolijoteita: - termistorit eli puolijodevastukset: PTC-puolijode (Positive Temperatue Coefficient) PTC = puolijode, jonka resistanssi kasvaa lämpötilan kasvaessa NTC-puolijode (Negative Temperatue Coefficient) = puolijode, jonka resistanssi pienenee lämpötilan kasvaessa NTC käyttö: - termostaatit, paloälyttimet, LDR-vastus (Ligt Dependent Resistor) = valovastus, jonka resistanssi pienenee, kun valaistus kasvaa LDR käyttö: - mittaus- ja säätösysteemit, varasälyttimet, ämäräkytkimet, ovien ja porttien avaamis- ja sulkemislaitteet, kappalelaskurit, kameroiden valotusmittarit, TRNSISTORI = puolijodesysteemi, jossa on toisiinsa liitetty kolme puolijodealuetta, jotka voivat olla järjestyksessä npn tai pnp npn-transistori ja pnp-transistori NPN C E = emitteri (emitter) n C C = kollektori (collector) B = kanta (base) B p I C B I C = kollektorivirta n - E E p PNP B B - n I C - C p - C E E - transistorissa on periaatteessa kaksi puolijodediodia vastakkain, jossa äärimäiset osat ovat kollektori C ja emitteri E ja keskimmäinen on kanta B. - kollektori ja kanta kytketään aina samanmerkkiseen jännitteeseen - koska transistorissa on aina kaksi pn-liitosta vastakkain, toinen liitoskota on estosuunnassa
9 - emitterin (E) ja kannan (B) välillä on tavallisesti päästösuuntainen jännite, kun transistoria käytetään vavistimena - säkövirran kuljettajat voivat siirtyä elposti kannan ja emitterin välisen pn-liitoksen yli, kun niiden välillä on päästösuuntainen jännite - kantavirran muutokset vaikuttavat tietyllä kantavirran alueella lineaarisesti kollektorivirtaan - transistorin käyttö vavistimena perustu siien, että pieni kantavirran muutos aieuttaa suuren muutoksen kollektorivirtaan pienellä kantavirralla ojataan suurta kollektorivirtaa Pelkässä kollektorissa ei kulje säkövirtaa pientä vuotovirtaa lukuun ottamatta, mutta pienen kantavirran avulla väennetään transistorin resistanssia kollektoripiirissä. Transistorin toimintaa voidaankin verrata vastukseen, jonka resistanssi voidaan muuttaa pienellä ojausvirralla Kuva. Kollektorivirran I C riippuvuus kantavirrasta I B. Kollektorivirran I C ja emitterivirran I E sude I C on transistorin virranvavistuskerroin, I E joka saadaan transistorin ominaiskäyrän suorasta osasta fysikaalisena kulmakertoimena. (Leto-Luoma: Fysiikka 5, Tammi, 5-8. p. 3, s. 169). käyttö: - pienet virran vaitelut kanta-emitteripiirissä (kantavirta I B ) saavat aikaan suuria virran vaiteluita kollektori-emitteripiirissä (kollektorivirta I C ) transistoria käytetään eikkojen virtojen vavistamiseen; äänisignaalin vavistus kaiuttimessa, transistori kytkimenä; ämäräkytkin, paloälytin, 6. YDINFYSIIKK 6.1 tomiytimen rakenne ja sidosenergia - perusiukkaset, kvarkit (ks. MOL s (14)), - VHV VUOROVIKUTUS ---> ydinvoima: - pieni kantama fm - sekä veto- että poistovoima - ei riipu säkövarauksesta - ytimen säde r = 1,4 fm, = Z N - atomimassayksikkö u = C atomin massasta (ks. MOL s.66) 1 1g 1 u = = 1, kg, N = vogadron vakio 1 N Suteellisuusteorian mukaan atomimassayksikköä u vastaava energia on: E = mc = uc = 1, kg (, m/s)
10 = 1, , J = ev = 931, ev 19 1, ,494 MeV. 1 u = 149,4191 pj/c = 931,4943 MeV/c (MOL s 7). MUUNNOS: JOULET ELEKTRONIVOLTEIKSI J PÄINVSTOIN J ev: 1 ev = 1, J, kuten MOL s. 68, 7. Perustelu: Kun elektroni kiidytetään 1 V:n jännitteellä, se saa liike-energiaa Scusterin Kaavan (QU = 1 mv ) mukaisesti; QU = eu = e 1V = 1, C V, Ja koska voltti on J/C (esim. kaavasta: U = W/Q tai U = P/I, (ks. MOL s ( )), niin siis on: 1 ev = 1, J, kuten MOL s. 68, 7. HUOM! YKSIKKÖTRKISTUKSESS KNNTT KÄYTTÄÄ MOLlin SIVUJ; s , (111-13). - SIDOSENERGI; E B = m c - MSSVJE; m = Zm p Nm n Zm e - m E B - SIDOSOSUUS b = sidosenergia nukleonia koti; b = = atomiytimen pysyvyyden eli stabiliteetin mitta, - SIDOSOSUUSKÄYRÄ; b = b() ydinenergian vapautumisen fysikaalinen perusta fissiossa ja fuusiossa on sidosenergian kasvu!!! - fissio: raskas ydin alkeaa, fuusio: kevyet ytimet ytyvät - fissiossa ja fuusiossa tulostuotteiden sidososuus b kasvaa sidokset vavistuvat sidosten vavistuessa energiaa vapautuu: E B = m c b (MeV/nukl.) FUUSIO 8,8 FISSIO 6 6. Ydinreaktiot ja radioaktiivisuus - ydinreaktioiden säilymislakeja; säkövaraus Q (Z), massaluku, energia E, liikemäärä p = mv, pyörimismäärä L = Jω - ydinreaktiot; a) luonnolliset b) keinotekoiset, - ensimmäinen keinotekoinen ydinreaktio (E. Ruterford 1919): N He H O eli N(,p) O α 8
11 - RDIOKTIIVISUUDEN LJIT; alfaajoaminen, beetaajoaminen, gammasäteily, (ks. alkuaineiden isotooppeja; MOL s (97-11)) α-säteily; X Y He - β : β-säteily; Z z- Z β : X Z-1 X Z 1 Y e Z-1 - Y e ν ν (n p e (p n e χ-säteily; - lyytaaltoista säkömagneettista säteilyä, λ<1 nm elektronisieppaus (EC): - ydin sieppaa elektronin, ajoamissarjat REKTIOENERGI ELI HJOMISENERGI (kynnysenergia) Q: Q = m c, Q = Δm 931,4943 MeV, m = m lätöaineet - m tuotteet Ytimen massavajetta m laskettaessa käytetään atomien massoja. Ytimien massat saadaan väentämällä atomien massoista elektronien massat. lla olevissa kodissa 1), ), 3) ja 4) alla on esitetty lasketun massavajeen m lopputulos, kun elektronin massat on väennetty atomien massoista. 6.3 lfaajoaminen 1) α-ajoaminen: X -4 Y 4 He Z z- Q = m c = (m X-atomi m Y-atomi m He-atomi ) c 6.4 Beetaajoaminen Z Z 1 ) β - -ajoaminen: X Y e ν ytimessä: ( n p e ν ) Q = m c = (m X-atomi m Y-atomi ) c -1 3) β -ajoaminen: Z X Z 1Y 1e ν ytimessä: ( p n e ν ) Q = m c = (m X-atomi m Y-atomi m e ) c 4) Elektronisieppaus (EC): X e Y ν Z N -1 Z 1 N 1 Q = m c = (m X-atomi m Y-atomi ) c 6.5 Gammasäteily = lyytaaltoista, läpitunkevaa säkömagneettista säteilyä (ks. MOL s. 87 (84)), joka syntyy ytimen viritystilan purkautuessa - gammasäteilyn vuorovaikutus materian kanssa: - 1) valosäköinen ilmiö ) Comptonin ilmiö 3) parinmuodostus - anniilaatio; e e - χ, parinmuodostus; χ e e - - neutronisäteily = neutroneista koostuvaa iukkassäteilyä (syntyy ydinreaktioissa) 6.6 FISSIO; - raskaat ytimet alkeavat keskiraskaiksi; U n U esim. [ ] Ba Kr 3 MeV 9 o FUUSIO; - kevyet ytimet ytyvät raskaammiksi; esim. DT-fuusio: 1 H 1H He n 17,6 MeV MIKÄ ON FYSIKLINEN PERUST YDINENERGIN VPUTTMISELLE FISSIOSS J FUUSIOSS? Vast. Sidososuus kasvaa sidokset vavistuvat energiaa vapautuu!!! (YO-S9-9, YO-K95-7) - reaktioenergia eli Q-arvo (ajoamisenergia); Q m 931,4943 MeV, = massavajetta m = m lätöytimet m tulosytimet vastaava energia, - ν ) ν )
12 - m > : energiaa vapautuu (eksoerginen reaktio), - m < : energiaa sitoutuu (endoerginen reaktio), - neutriino ν ja antineutriino ν (ks. MOL s.17 (14)) 6.8 HJOMISLKI; 1) N = -λn t ( t << T 1/) -λt ) N = Noe ln - t T ln 1/ 3) N = Noe λ = T1/ t T1/ 4) N = No N = N o e -λt ln - puoliintumisaika; T 1/ =, λ = ajoamisvakio (1/s), = o e -λt λ N - aktiivisuus; =, = λn, = o e -λt, t 1 yksikkö [ ] = = Bq (becquerel), (ks. MOL s.1-16 (99-13)), s - radioaktiivinen iänmääritys; radioiilimenetelmä (radioiiliajoitus) 6.9 Säteilyn eikkeneminen väliaineessa - Gammasäteilyn eikennyslaki; I = I o e -µx, µ = matkavaimennuskerroin eli eikennyskerroin (1/m), ln puoliintumispaksuus d 1/ : d1/ = µ 6.1 Säteilysuojelu - ionisoiva ja ionisoimaton säteily - ionisoiva säteily ionisoi eli irrottaa elektroneja atomeista ja molekyyleistä (YO-K113) - miten suojaudutaan alfa-, beeta- ja gammasäteilyltä? (YO-K516) - aika: rajoitetaan säteilyn käyttö lyimpään madolliseen aikaan - suoja: suojaudutaan säteilyltä madollisimman teokkaasti - etäisyys: pysytellään madollisimman kaukana säteilyläteistä ~ - säteilyn yksiköitä ja biologisia vaikutuksia (ks. MOL s. 7, 11 (98)) - säteilyn yötykäyttöesimerkkejä 6.11Ydinvoimalan toimintaperiaate ja suomalaiset ydinvoimalat - tunneli-ilmiö - radioiiliajoitus eli radioiilimenetelmä [C-14-menetelmä] (YO-S9-9, YO-S7-9) - säteilyn aittavaikutukset - ydinfysikaaliset ilmaisimet ja mittalaitteet 7. HIUKKSFYSIIKK (ks. MOL s (14)) - perusiukkaset, perusvuorovaikutukset ja välittäjäiukkaset, (ks. Fotoni 8, s. 19-8) - ks. modernin fysiikan kaavat MOL s (11-13)
13 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ MOL taulukko: TÄRKEITÄ SIVUJ: (sivut: keltainen MOL, suluissa vireä MOL) -s. 66: SI-järjestelmän perussuureet ja yksiköt määritelmät -s. 67: kerrannaisyksiköiden etuliitteet ja jodannaisyksiköt -s. 68: lisäyksiköt, mm. 1 a 365 d, 1 litra = 1 dm 3, 1 ev = 1, J, -s. 69-7: muuntokertoimia, mm. 1 litra = 1 dm 3 =,1 m 3, 1 u = 931,4943 MeV/c, -s. 71: luonnonvakioita, mm. u = 1, kg, m e =9, kg, -s.87(84): säkömagneettisen säteilyn spektri, näkyvän valon aallonpituudet -s (97-98): alkuaineiden spektriviivoja, irrotustöitä, säteilyn laatukertoimia -s (99-13): alkuaineiden isotooppeja (atomin massa, ajoaminen, puoliintumisaika) -s (14): tavallisimmat alkeisiukkaset, peretaulukko -s ( ): alkuaineiden suteelliset atomimassat -s. 167 (159): lkuaineiden jaksollinen järjestelmä -s (11-13): SÄTEILY-, TOMI- ja YDINFYSIIKN KVOJ tunnukset ja yksiköt!!! -s. 18 (13): SUHTEELLISUUSTEORIN KVOJ -s (16-134) KEMIN SIVUJ ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
PUOLIJOHTEET + + - - - + + + - - tyhjennysalue
PUOLIJOHTEET n-tyypin- ja p-tyypin puolijohteet - puolijohteet ovat aineita, jotka johtavat sähköä huonommin kuin johteet, mutta paremmin kuin eristeet (= eristeen ja johteen välimuotoja) - resistiivisyydet
LisätiedotTASASUUNTAUS JA PUOLIJOHTEET
TASASUUNTAUS JA PUOLIJOHTEET (YO-K06+13, YO-K09+13, YO-K05-11,..) Tasasuuntaus Vaihtovirran suunta muuttuu jaksollisesti. Tasasuuntaus muuttaa sähkövirran kulkemaan yhteen suuntaan. Tasasuuntaus toteutetaan
Lisätiedotfissio (fuusio) Q turbiinin mekaaninen energia generaattori sähkö
YDINVOIMA YDINVOIMALAITOS = suurikokoinen vedenkeitin, lämpövoimakone, joka synnyttämällä vesihöyryllä pyöritetään turbiinia ja turbiinin pyörimisenergia muutetaan generaattorissa sähköksi (sähkömagneettinen
LisätiedotKvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi
Kvantittuminen Planckin kvanttihypoteesi Kappale vastaanottaa ja luovuttaa säteilyä vain tietyn suuruisina energia-annoksina eli kvantteina Kappaleen emittoima säteily ei ole jatkuvaa (kvantittuminen)
LisätiedotAtomin ydin. Z = varausluku (järjestysluku) = protonien määrä N = neutroniluku A = massaluku (nukleoniluku) A = Z + N
Atomin ydin ytimen rakenneosia, protoneja (p + ) ja neutroneja (n) kutsutaan nukleoneiksi Z = varausluku (järjestysluku) = protonien määrä N = neutroniluku A = massaluku (nukleoniluku) A = Z + N saman
LisätiedotDIODIN OMINAISKÄYRÄ TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ
1 IOIN OMINAISKÄYRÄ JA TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ MOTIVOINTI Työ opettaa mittaamaan erityyppisten diodien ominaiskäyrät käyttämällä oskilloskooppia XYpiirturina Työssä opetellaan mittaamaan transistorin
Lisätiedot3.1 Varhaiset atomimallit (1/3)
+ 3 ATOMIN MALLI 3.1 Varhaiset atomimallit (1/3) Thomsonin rusinakakkumallissa positiivisesti varautuneen hyytelömäisen aineen sisällä on negatiivisia elektroneja kuin rusinat kakussa. Rutherford pommitti
LisätiedotKvanttifysiikan perusteet 2017
Kvanttifysiikan perusteet 207 Harjoitus 2: ratkaisut Tehtävä Osoita hyödyntäen Maxwellin yhtälöitä, että tyhjiössä magneettikenttä ja sähkökenttä toteuttavat aaltoyhtälön, missä aallon nopeus on v = c.
LisätiedotFysiikka 8. Aine ja säteily
Fysiikka 8 Aine ja säteily Sähkömagneettinen säteily James Clerk Maxwell esitti v. 1864 sähkövarauksen ja sähkövirran sekä sähkö- ja magneettikentän välisiä riippuvuuksia kuvaavan teorian. Maxwellin teorian
LisätiedotPUOLIJOHTEISTA. Yleistä
39 PUOLIJOHTEISTA Yleistä Pyrittäessä löytämään syy kiinteiden aineiden erilaiseen sähkön johtavuuteen joudutaan perehtymään aineen kidehilassa olevien atomien elektronisiin energiatiloihin. Seuraavassa
LisätiedotErityinen suhteellisuusteoria (Harris luku 2)
Erityinen suhteellisuusteoria (Harris luku 2) Yliopistonlehtori, TkT Sami Kujala Mikro- ja nanotekniikan laitos Kevät 2016 Ajan ja pituuden suhteellisuus Relativistinen työ ja kokonaisenergia SMG-aaltojen
LisätiedotYdinfysiikkaa. Tapio Hansson
3.36pt Ydinfysiikkaa Tapio Hansson Ydin Ydin on atomin mittakaavassa äärimmäisen pieni. Sen koko on muutaman femtometrin luokkaa (10 15 m), kun taas koko atomin halkaisija on ångströmin luokkaa (10 10
LisätiedotFYS08: Aine ja Energia
FYS08: Aine ja Energia kurssin muistiinpanot Rami Nuotio päivitetty 6.12.2009 Sisältö 1. Sähkömagneettinen säteily 3 1.1. Sähkömagneettinen säteily 3 1.2. Mustan kappaleen säteily 3 1.3. Kvantittuminen
LisätiedotFYSA230/2 SPEKTROMETRI, HILA JA PRISMA
FYSA230/2 SPEKTROMETRI, HILA JA PRISMA 1 JOHDANTO Työssä tutustutaan hila- ja prismaspektrometreihin, joiden avulla tutkitaan valon taipumista hilassa ja taittumista prismassa. Samalla tutustutaan eräiden
LisätiedotMustan kappaleen säteily
Mustan kappaleen säteily Musta kappale on ideaalisen säteilijän malli, joka absorboi (imee itseensä) kaiken siihen osuvan säteilyn. Se ei lainkaan heijasta eikä sirota siihen osuvaa säteilyä, vaan emittoi
Lisätiedot2. Fotonit, elektronit ja atomit
Luento 4 2. Fotonit, elektronit ja atomit Valon kvanttiteoria; fotoni Valosähköinen ilmiö ja sen kvanttiselitys Valon emissio ja absorptio Säteilyn spektri; atomin energiatasot Atomin rakenne Niels Bohrin
Lisätiedot2.2 RÖNTGENSÄTEILY. (yli 10 kv).
11 2.2 RÖNTGENSÄTEILY Erilaisiin sovellutustarkoituksiin röntgensäteilyä synnytetään ns. röntgenputkella, joka on anodista (+) ja katodista () muodostuva tyhjiöputki, jossa elektrodien välille on kytketty
LisätiedotSuhteellisuusteoriasta, laskuista ja yksiköistä kvantti- ja hiukkasfysiikassa. Tapio Hansson
Suhteellisuusteoriasta, laskuista ja yksiköistä kvantti- ja hiukkasfysiikassa Tapio Hansson Laskentoa SI-järjestelmä soveltuu hieman huonosti kvantti- ja hiukaksfysiikkaan. Sen perusyksiköiden mittakaava
LisätiedotYdin- ja hiukkasfysiikka: Harjoitus 1 Ratkaisut 1
Ydin- ja hiukkasfysiikka: Harjoitus Ratkaisut Tehtävä i) Isotoopeilla on sama määrä protoneja, eli sama järjestysluku Z, mutta eri massaluku A. Tässä isotooppeja keskenään ovat 9 30 3 0 4Be ja 4 Be, 4Si,
LisätiedotLuento Ydinfysiikka. Ytimien ominaisuudet Ydinvoimat ja ytimien spektri Radioaktiivinen hajoaminen Ydinreaktiot
Luento 3 7 Ydinfysiikka Ytimien ominaisuudet Ydinvoimat ja ytimien spektri Radioaktiivinen hajoaminen Ydinreaktiot Ytimien ominaisuudet Ydin koostuu nukleoneista eli protoneista ja neutroneista Ydin on
LisätiedotTransistoreiden merkinnät
Transistoreiden merkinnät Yleisesti: Eurooppalaisten valmistajien tunnukset muodostuvat yleisesti kirjain ja numeroyhdistelmistä Ensimmäinen kirjain ilmaisee puolijohdemateriaalin ja toinen kirjain ilmaisee
LisätiedotMIKKELIN LUKIO SPEKTROMETRIA. NOT-tiedekoulu La Palma
MIKKELIN LUKIO SPEKTROMETRIA NOT-tiedekoulu La Palma Kasper Honkanen, Ilona Arola, Lotta Loponen, Helmi-Tuulia Korpijärvi ja Anastasia Koivikko 20.11.2011 Ryhmämme työ käsittelee spektrometriaa ja sen
LisätiedotDiplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2012 Insinöörivalinnan fysiikan koe 30.5.2012, malliratkaisut
A1 Kappale, jonka massa m = 2,1 kg, lähtee liikkeelle levosta paikasta x = 0,0 m pitkin vaakasuoraa alustaa. Kappaleeseen vaikuttaa vaakasuora vetävä voima F, jonka suuruus riippuu paikasta oheisen kuvan
LisätiedotElektroniikka. Mitä sähkö on. Käsitteistöä
Elektroniikka Mitä sähkö on Sähkö on elektronien liikettä atomista toiseen. Negatiivisesti varautuneet elektronit siirtyvät atomista toiseen. Tätä kutsutaan sähkövirraksi Sähkövirrasta puhuttaessa on sovittu,
LisätiedotLIITE 11A: VALOSÄHKÖINEN ILMIÖ
LIITE 11A: VALOSÄHKÖINEN ILMIÖ Valosähköisellä ilmiöllä ymmärretään tässä oppikirjamaisesti sitä, että kun virtapiirissä ja tyhjiölampussa olevan anodi-katodi yhdistelmän katodia säteilytetään fotoneilla,
Lisätiedot766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka
1 766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka Luentomonistetta täydentävää materiaalia: 4 Juhani Lounila Oulun yliopisto, Fysiikan laitos, 01 6 Radioaktiivisuus Kuva 1 esittää radioaktiivisen aineen ydinten lukumäärää
LisätiedotAtomien rakenteesta. Tapio Hansson
Atomien rakenteesta Tapio Hansson Ykköskurssista jo muistamme... Atomin käsite on peräisin antiikin Kreikasta. Demokritos päätteli alunperin, että jatkuva aine ei voi koostua äärettömän pienistä alkeisosasista
LisätiedotFY8_muistiinpanot. Opettajamme tekemät PowerPoint-muistiinpanopohjat puuttuvat tästä tiedostosta tekijänoikeussyistä. 10. marraskuuta 2013 10:00
FY8 Sivu 1 FY8_muistiinpanot 10. marraskuuta 2013 10:00 Opettajamme tekemät PowerPoint-muistiinpanopohjat puuttuvat tästä tiedostosta tekijänoikeussyistä. FY8 Sivu 2 Sähkömagneettinen säteily s. 5 11.
Lisätiedot766326A Atomifysiikka 1 - Syksy 2013
766326A Atomifysiikka 1 - Syksy 2013 Luennot n. 46 tuntia Torstaisin 8-10 sali IT116 Perjantaisin 8-10 sali L6 Poikkeuksia: to 19.9. luento vain 8-9 to 17.10. luento vain 8-9 to 14.11. luento vain 8-9
Lisätiedotja KVANTTITEORIA MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA
ja KVANTTITEORIA 1 MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA Fysiikka WYP2005 ja KVANTTITEORIA 24.1.2006 WYP 2005
LisätiedotKVANTTITEORIA MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA
KVANTTITEORIA 1 MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA Fysiikka KVANTTITEORIA Metso Tampere 13.11.2005 MODERNI
LisätiedotMitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN
Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN 17. helmikuuta 2011 ENERGIA JA HYVINVOINTI TANNER-LUENTO 2011 1 Mistä energiaa saadaan? Perusenergia sähkö heikko paino vahva
Lisätiedotn=5 n=4 M-sarja n=3 L-sarja n=2 Lisäys: K-sarjan hienorakenne K-sarja n=1
10.1 RÖNTGENSPEKTRI Kun kiihdytetyt elektronit törmäävät anodiin, syntyy jatkuvaa säteilyä sekä anodimateriaalille ominaista säteilyä (spektrin terävät piikit). Atomin uloimpien elektronien poistamiseen
LisätiedotSMG-4450 Aurinkosähkö
SMG-4450 Aurinkosähkö Toisen luennon aihepiirit Lyhyt katsaus aurinkosähkön historiaan Valosähköinen ilmiö: Mistä tässä luonnonilmiössä on kyse? Piihin perustuvan puolijohdeaurinkokennon toimintaperiaate
LisätiedotVoima ja potentiaalienergia II Energian kvantittuminen
Voima ja potentiaalienergia II Energian kvantittuminen Mene osoitteeseen presemo.helsinki.fi/kontro ja vastaa kysymyksiin Tavoitteena tällä luennolla Miten määritetään voima kun potentiaalienergia U(x,y,z)
LisätiedotSPEKTROMETRI, HILA JA PRISMA
FYSA234/K2 SPEKTROMETRI, HILA JA PRISMA 1 Johdanto Kvanttimekaniikan mukaan atomi voi olla vain tietyissä, määrätyissä energiatiloissa. Perustilassa, jossa atomi normaalisti on, energia on pienimmillään.
LisätiedotFYSIIKAN KURSSIEN PÄÄKOHTIA:
FYSIIKAN KURSSIEN PÄÄKOHTIA:. KURSSI: Fysiikka luonnontieteenä: - mittaustarkkuus ja virhearviointi - graafiset menetelmät, tiheys, - nopeus, kiihtyvyys (tasainen liike, tasaisesti kiihtyvä/hidastuva liike),
LisätiedotVastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi
Sivu 1/10 Fysiikan laboratoriotyöt 1 Työ numero 3 Vastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi Työn suorittaja: Antero Lehto 1724356 Työ tehty: 24.2.2005 Uudet mittaus tulokset: 11.4.2011
LisätiedotOsallistumislomakkeen viimeinen palautuspäivä on maanantai
Jakso : Materiaalihiukkasten aaltoluonne. Teoriaa näihin tehtäviin löytyy Beiserin kirjasta kappaleesta 3 ja hyvin myös peruskurssitasoisista kirjoista. Seuraavat videot demonstroivat vaihe- ja ryhmänopeutta:
LisätiedotTehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki).
TYÖ 68. GAMMASÄTEILYN VAIMENEMINEN ILMASSA Tehtävä Välineet Tehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki). Radioaktiivinen mineraalinäyte
LisätiedotLataa ilmaiseksi mafyvalmennus.fi/mafynetti. Valmistaudu pitkän- tai lyhyen matematiikan kirjoituksiin ilmaiseksi Mafynetti-ohjelmalla!
Miten opit parhaiten? Valmistaudu pitkän- tai lyhyen matematiikan kirjoituksiin ilmaiseksi Mafynetti-ohjelmalla! n Harjoittelu tehdään aktiivisesti tehtäviä ratkomalla. Tehtävät kattavat kaikki yo-kokeessa
LisätiedotMAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 2011
MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 0 Tyypillisten virheiden aiheuttaia pisteenetyksiä (6 pisteen skaalassa): - pieni laskuvirhe -/3 p - laskuvirhe, epäielekäs tulos, vähintään - - vastauksessa yksi erkitsevä
LisätiedotSMG-4300: Yhteenveto ensimmäisestä luennosta
SMG-4300: Yhteenveto ensimmäisestä luennosta Aurinko lähettää avaruuteen sähkömagneettista säteilyä. Säteilyn aallonpituusjakauma määräytyy käytännössä auringon pintalämpötilan (n. 6000 K) perusteella.
LisätiedotKuva 6.6 esittää moniliitosaurinkokennojen toimintaperiaatteen. Päällimmäisen
6.2 MONILIITOSAURINKOKENNO Aurinkokennojen hyötysuhteen kasvattaminen on teknisesti haastava tehtävä. Oman lisähaasteensa tuovat taloudelliset reunaehdot, sillä tekninen kehitys ei saisi merkittävästi
LisätiedotYdin- ja hiukkasfysiikka 2014: Harjoitus 5 Ratkaisut 1
Ydin- ja hiukkasfysiikka 04: Harjoitus 5 Ratkaisut Tehtävä a) Vapautunut energia saadaan laskemalla massan muutos reaktiossa: E = mc = [4(M( H) m e ) (M( 4 He) m e ) m e ]c = [4M( H) M( 4 He) 4m e ]c =
LisätiedotKvanttisointi Aiheet:
Kvanttisointi Luento 5 4 Aiheet: Valosähköilmiö Einsteinin selitys Fotonit Aineaallot ja energian kvantittuminen Bohrin kvanttimalli atomille Bohrin malli vetyatomille Vedyn spektri Mitä olet oppinut?
LisätiedotSÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013
SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013 1. RESISTANSSI Resistanssi kuvaa komponentin tms. kykyä vastustaa sähkövirran kulkua Johtimen tai komponentin jännite on verrannollinen
LisätiedotA Z X. Ydin ja isotoopit
Ydinfysiikkaa Ydin ja isotoopit A Z X N Ytimet koostuvat protoneista (+) ja neutroneista (0): nukleonit (Huom! nuklidi= tietty ydinlaji ) Ydin pysyy kasassa, koska vahvan vuorovaikutuksen aiheuttama vetävä
LisätiedotFY1 Fysiikka luonnontieteenä
Ismo Koponen 10.12.2014 FY1 Fysiikka luonnontieteenä saa tyydytystä tiedon ja ymmärtämisen tarpeelleen sekä saa vaikutteita, jotka herättävät ja syventävät kiinnostusta fysiikkaa kohtaan tutustuu aineen
LisätiedotRATKAISUT: Kertaustehtäviä
hysica 6 OETTAJAN OAS 1. painos 1(16) : Luku 1 1. c) 1 0,51 A c) 0,6 A 1 0,55 A 0,6 A. b) V B 4,0 V c) U BC,0 V b) 4,0 V c),0 V 3. a) Kichhoffin. 1 + 3 1 3 4 0,06 A 0,06 A 0 V. b) Alin lamppu syttyy. Kokonaisvita
LisätiedotPhysica 6 Opettajan OPAS (1/18)
Physica 6 Opettajan OPAS (1/18) 8. a) Jännitemittai kytketään innan lampun kanssa. b) Vitamittai kytketään sajaan lampun kanssa. c) I 1 = 0,51 A, I =? Koska lamput ovat samanlaisia, sähkövita jakautuu
LisätiedotFYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE 30.01.2014 VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!!
FYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE 30.01.2014 VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!! 1. Vastaa, ovatko seuraavat väittämät oikein vai väärin. Perustelua ei tarvitse kirjoittaa. a) Atomi ei voi lähettää
Lisätiedot- Kahden suoran johtimen välinen magneettinen vuorovaikutus I 1 I 2 I 1 I 2. F= l (Ampèren laki, MAOL s. 124(119) Ampeerin määritelmä (MAOL s.
7. KSS: Sähkömagnetismi (FOTON 7: PÄÄKOHDAT). MAGNETSM Magneettiset vuoovaikutukset, Magneettikenttä B = magneettivuon tiheys (yksikkö: T = Vs/m ), MAO s. 67, Fm (magneettikenttää kuvaava vektoisuue; itseisavona
Lisätiedoteriste C K R vahvistimeen Kuva 1. Geigerilmaisimen periaate.
Fysiikan laboratoriotyöohje Tietotekniikan koulutusohjelma OAMK Tekniikan yksikkö TYÖ 5: RADOAKTVSUUSTYÖ Teoriaa Radioaktiivista säteilyä syntyy, kun radioaktiivisen aineen ytimen viritystila purkautuu
LisätiedotHiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi. Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura
Hiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura Atomi Aine koostuu molekyyleistä Atomissa on ydin ja fotonien ytimeen liittämiä elektroneja Ytimet muodostuvat
LisätiedotLOPPURAPORTTI 19.11.2007. Lämpötilahälytin. 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi
LOPPURAPORTTI 19.11.2007 Lämpötilahälytin 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi KÄYTETYT MERKINNÄT JA LYHENTEET... 3 JOHDANTO... 4 1. ESISELOSTUS... 5 1.1 Diodi anturina... 5 1.2 Lämpötilan ilmaisu...
LisätiedotTKK, TTY, LTY, OY, ÅA, TY ja VY insinööriosastojen valintakuulustelujen fysiikan koe 31.5.2006, malliratkaisut ja arvostelu.
1 Linja-autoon on suunniteltu vauhtipyörä, johon osa linja-auton liike-energiasta siirtyy jarrutuksen aikana Tätä energiaa käytetään hyväksi kun linja-autoa taas kiihdytetään Linja-auto, jonka nopeus on
LisätiedotATOMIFYSIIKAN LUKIO-OPETUKSESTA JA JALOKAASUJEN TUTKIMISESTA ELEKTRONISPEKTROSKOPIAA KÄYTTÄEN
ATOMIFYSIIKAN LUKIO-OPETUKSESTA JA JALOKAASUJEN TUTKIMISESTA ELEKTRONISPEKTROSKOPIAA KÄYTTÄEN PRO GRADU -TUTKIELMA MARJUT PARRILA OULUN YLIOPISTO FYSIKAALISTEN TIETEIDEN LAITOS 005 Sisällysluettelo 1.
LisätiedotLuku 9: Atomien rakenne ja spektrit. https://www.youtube.com/watch? v=bmivwz-7gmu https://www.youtube.com/watch? v=dvrzdcnsiyw
Luku 9: Atomien rakenne ja spektrit Vedyn kaltaiset atomit Atomiorbitaalit Spektrisiirtymät Monielektroniset atomit https://www.youtube.com/watch? v=bmivwz-7gmu https://www.youtube.com/watch? v=dvrzdcnsiyw
LisätiedotFy06 Koe ratkaisut 29.5.2012 Kuopion Lyseon lukio (KK) 5/13
Fy06 Koe ratkaisut 9.5.0 Kuopion Lyseon lukio (KK) 5/3 Koe. Yksilöosio. 6p/tehtävä.. Kun 4,5 V:n paristo kytketään laitteeseen, virtapiirissä kulkee,0 A:n suuruinen sähkövirta ja pariston napojen välinen
Lisätiedot5.9 Fysiikka. Opetuksen tavoitteet. Fysiikan opetuksen tavoitteena on, että opiskelija
5.9 Fysiikka Fysiikan opetus tukee opiskelijoiden luonnontieteellisen ajattelun sekä maailmankuvan kehittymistä osana monipuolista yleissivistystä. Opetus ohjaa opiskelijaa ymmärtämään fysiikan merkitystä
LisätiedotTeoreetikon kuva. maailmankaikkeudesta
Teoreetikon kuva Teoreetikon kuva hiukkasten hiukkasten maailmasta maailmasta ja ja maailmankaikkeudesta maailmankaikkeudesta Jukka Maalampi Fysiikan laitos Jyväskylän yliopisto Lapua 5. 5. 2012 Miten
LisätiedotFysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 3, Vastuksen ja diodin virta-jänniteominaiskäyrät
Fysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 3, Vastuksen ja diodin virta-jänniteominaiskäyrät Tekijä: Mikko Laine Tekijän sähköpostiosoite: miklaine@student.oulu.fi Koulutusohjelma: Fysiikka Mittausten suorituspäivä:
LisätiedotFYSN300 Nuclear Physics I. Välikoe
Välikoe Vastaa neljään viidestä kysymyksestä 1. a) Hahmottele stabiilien ytimien sidosenergiakäyrä (sidosenergia nukleonia kohti B/A massaluvun A funktiona). Kuvaajan kvantitatiivisen tulkinnan tulee olla
LisätiedotLeptonit. - elektroni - myoni - tauhiukkanen - kolme erilaista neutriinoa. - neutriinojen varaus on 0 ja muiden leptonien varaus on -1
Mistä aine koostuu? - kaikki aine koostuu atomeista - atomit koostuvat elektroneista, protoneista ja neutroneista - neutronit ja protonit koostuvat pienistä hiukkasista, kvarkeista Alkeishiukkaset - hiukkasten
LisätiedotDiplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2014 Insinöörivalinnan fysiikan koe 28.5.2014, malliratkaisut
A1 Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 014 Insinöörivalinnan fysiikan koe 8.5.014, malliratkaisut Kalle ja Anne tekivät fysikaalisia kokeita liukkaalla vaakasuoralla jäällä.
LisätiedotELEKTRONIIKAN PERUSTEET T700504
ELEKTRONIIKAN PERUSTEET T700504 syksyllä 2014 OSA 2 Veijo Korhonen 4. Bipolaaritransistorit Toiminta Pienellä kantavirralla voidaan ohjata suurempaa kollektorivirtaa (kerroin β), toimii vahvistimena -
LisätiedotInfrapunaspektroskopia
ultravioletti näkyvä valo Infrapunaspektroskopia IHMISEN JA ELINYMPÄ- RISTÖN KEMIAA, KE2 Kertausta sähkömagneettisesta säteilystä Sekä IR-spektroskopia että NMR-spektroskopia käyttävät sähkömagneettista
Lisätiedot4) Törmäysten lisäksi rakenneosasilla ei ole mitään muuta keskinäistä tai ympäristöön suuntautuvaa vuorovoikutusta.
K i n e e t t i s t ä k a a s u t e o r i a a Kineettisen kaasuteorian perusta on mekaaninen ideaalikaasu, joka on matemaattinen malli kaasulle. Reaalikaasu on todellinen kaasu. Reaalikaasu käyttäytyy
LisätiedotCoulombin laki. Sähkökentän E voimakkuus E = F q
Coulombin laki Kahden pistemäisen varatun hiukkasen välinen sähköinen voima F on suoraan verrannollinen varausten Q 1 ja Q 2 tuloon ja kääntäen verrannollinen etäisyyden r neliöön F = k Q 1Q 2 r 2, k =
LisätiedotLuento 6. Mustan kappaleen säteily
Mustan kappaleen säteily Luento 6 Pintaa, joka absorboi kaiken siihen osuvan sähkömagneettisen säteilyn, kutsutaan mustaksi kappaleeksi. Tällainen pinta myös säteilee kaikilla aallonpituuksilla. Sen sanotaan
LisätiedotMAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET
MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET KAIKKI HAVAITTAVA ON AINETTA TAI SÄTEILYÄ 1. Jokainen rakenne rakentuu pienemmistä rakenneosista. Luonnon rakenneosat suurimmasta pienimpään galaksijoukko
LisätiedotYLEINEN KEMIA. Alkuaineiden esiintyminen maailmassa. Alkuaineet. Alkuaineet koostuvat atomeista. Atomin rakenne. Copyright Isto Jokinen
YLEINEN KEMIA Yleinen kemia käsittelee kemian perusasioita kuten aineen rakennetta, alkuaineiden jaksollista järjestelmää, kemian peruskäsitteitä ja kemiallisia reaktioita. Alkuaineet Kaikki ympärillämme
LisätiedotSäteily- ja ydinturvallisuus -kirjasarjan toimituskunta: Sisko Salomaa, Tarja K. Ikäheimonen, Roy Pöllänen, Anne Weltner, Olavi Pukkila, Wendla Paile, Jorma Sandberg, Heidi Nyberg, Olli J. Marttila, Jarmo
LisätiedotKemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö
Kemia 3 op Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut Kurssin sisältö 1. Peruskäsitteet ja atomin rakenne 2. Jaksollinen järjestelmä,oktettisääntö 3. Yhdisteiden nimeäminen 4. Sidostyypit 5. Kemiallinen
LisätiedotKokeellisen tiedonhankinnan menetelmät
Kokeellisen tiedonhankinnan menetelmät Ongelma: Tähdet ovat kaukana... Objektiivi Esine Objektiivi muodostaa pienennetyn ja ylösalaisen kuvan Tarvitaan useita linssejä tai peilejä! syys 23 11:04 Galilein
LisätiedotElektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus
Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 30.10.2014 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:
LisätiedotYdinfysiikka. Luento. Jyväskylän synklotroni. Copyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley.
Ydinfysiikka Atomin ydin kuuluu silmillemme näkymättömään maailmaan, mutta ydinfysiikan ilmiöt ovat osa modernia teknologiaa. Esim ydinvoima, ydinfysiikan käyttö lääketieteessä, ydinjätteet. Luennon tavoite:
Lisätiedot1240eV nm. 410nm. Kun kappaleet saatetaan kontaktiin jännite-ero on yhtä suuri kuin työfunktioiden erotus ΔV =
S-47 ysiikka III (ST) Tentti 88 Maksimiaallonpituus joka irroittaa elektroneja metallista on 4 nm ja vastaava aallonpituus metallille on 8 nm Mikä on näiden metallien välinen jännite-ero? Metallin työfunktio
LisätiedotVyöteoria. Orbitaalivyöt
Vyöteoria Elektronirakenne ja sähkönjohtokyky: Metallit σ = 10 4-10 6 ohm -1 cm -1 (sähkönjohteet) Epämetallit σ < 10-15 ohm -1 cm -1 (eristeet) Puolimetallit σ = 10-5 -10 3 ohm -1 cm -1 σ = neµ elektronien
LisätiedotDEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET
DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET Kurssin esittely Sähkömagneettiset ilmiöt varaus sähkökenttä magneettikenttä sähkömagneettinen induktio virta potentiaali ja jännite sähkömagneettinen energia teho Määritellään
LisätiedotSÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä:
FY6 SÄHKÖ Tavoitteet Kurssin tavoitteena on, että opiskelija ymmärtää sähköön liittyviä peruskäsitteitä, tutustuu mittaustekniikkaan osaa tehdä sähköopin perusmittauksia sekä rakentaa ja tutkia yksinkertaisia
LisätiedotDiplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2013 Insinöörivalinnan fysiikan koe 29.5.2013, malliratkaisut
A1 Ampumahiihtäjä ampuu luodin vaakasuoraan kohti maalitaulun keskipistettä. Luodin lähtönopeus on v 0 = 445 m/s ja etäisyys maalitauluun s = 50,0 m. a) Kuinka pitkä on luodin lentoaika? b) Kuinka kauaksi
LisätiedotLääketiede Valintakoeanalyysi 2015 Fysiikka. FM Pirjo Haikonen
Lääketiede Valintakoeanalyysi 5 Fysiikka FM Pirjo Haikonen Fysiikan tehtävät Väittämä osa C (p) 6 kpl monivalintoja, joissa yksi (tai useampi oikea kohta.) Täysin oikein vastattu p, yksikin virhe/tyhjä
LisätiedotOikeat vastaukset: Tehtävän tarkkuus on kolme numeroa. Sulamiseen tarvittavat lämmöt sekä teräksen suurin mahdollinen luovutettu lämpö:
A1 Seppä karkaisee teräsesineen upottamalla sen lämpöeristettyyn astiaan, jossa on 118 g jäätä ja 352 g vettä termisessä tasapainossa Teräsesineen massa on 312 g ja sen lämpötila ennen upotusta on 808
Lisätiedot8. MONIELEKTRONISET ATOMIT
8. MONIELEKTRONISET ATOMIT 8.1. ELEKTRONIN SPIN Epärelativistinen kvanttimekaniikka selittää vetyatomin rakenteen melko tarkasti, mutta edelleen kokeellisissa atomien energioiden mittauksissa oli selittämättömiä
LisätiedotFysiikka 1. Fysiikka 1, Fysiikka luonnontieteenä, Tammi (2009) MAOL-taulukot, Otava
Fysiikka 1 Fysiikka 1, Fysiikka luonnontieteenä, Tammi (2009) MAOL-taulukot, Otava 1 Fysiikan kurssitarjonta Pakollinen kurssi fysiikka luonnontieteenä (FY1) Seitsemän valtakunnallista syventävää kurssia
LisätiedotKaikki ympärillämme oleva aine koostuu alkuaineista.
YLEINEN KEMIA Yleinen kemia käsittelee kemian perusasioita kuten aineen rakennetta, alkuaineiden jaksollista järjestelmää, kemian peruskäsitteitä ja kemiallisia reaktioita. Alkuaineet Kaikki ympärillämme
LisätiedotELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen.
ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen. X.X.2015 Tehtävä 1 Bipolaaritransistoria käytetään alla olevan kuvan mukaisessa kytkennässä, jossa V CC = 40 V ja kuormavastus
LisätiedotMIKSI ERI AINEET NÄYTTÄVÄT TIETYN VÄRISILTÄ? ELINTARVIKEVÄRIEN NÄKYVÄN AALLONPITUUDEN SPEKTRI
sivu 1/5 MIKSI ERI AINEET NÄYTTÄVÄT TIETYN VÄRISILTÄ? ELINTARVIKEVÄRIEN NÄKYVÄN AALLONPITUUDEN SPEKTRI Kohderyhmä: Kesto: Tavoitteet: Toteutus: Peruskoulu / lukio 15 min. Työn tavoitteena on havainnollistaa
LisätiedotElektroniikka. Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist
Elektroniikka Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist Kurssin sisältö Sähköopin perusteet Elektroniikan perusteet Sähköturvallisuus ja lainsäädäntö Elektroniikka musiikkiteknologiassa Suoritustapa
LisätiedotOpettajaopiskelijoiden käsityksiä kvanttimekaniikasta
Opettajaopiskelijoiden käsityksiä kvanttimekaniikasta Eetu Laukka Pro gradu -tutkielma Joulukuu 2015 Fysiikan ja matematiikan laitos Itä-Suomen yliopisto i Eetu Laukka Työn ohjaajat Opettajaopiskelijoiden
LisätiedotSäteily ja suojautuminen Joel Nikkola
Säteily ja suojautuminen 28.10.2016 Joel Nikkola Kotitehtävät Keskustele parin kanssa aurinkokunnan mittakaavasta. Jos maa olisi kolikon kokoinen, minkä kokoinen olisi aurinko? Jos kolikko olisi luokassa
LisätiedotFYSA220/K2 (FYS222/K2) Vaimeneva värähtely
FYSA/K (FYS/K) Vaimeneva värähtely Työssä tutkitaan vaimenevaa sähköistä värähysliikettä. Erityisesti pyritään havainnollistamaan kelan inuktanssin, konensaattorin kapasitanssin ja ohmisen vastuksen suuruuksien
Lisätiedot3 SÄTEILYN JA AINEEN VUOROVAIKUTUS
35 3 SÄTEILYN JA AINEEN VUOROVAIKUTUS Säteilyn hiukkaset ja kvantit vuorovaikuttavat aineen rakenneosasten kanssa. Vuorovaikutusten aiheuttamat prosessit voivat muuttaa aineen rakennetta ja ominaisuuksia,
LisätiedotLämpöoppia. Haarto & Karhunen. www.turkuamk.fi
Läpöoppia Haarto & Karhunen Läpötila Läpötila suuren atoi- tai olekyylijoukon oinaisuus Liittyy kiinteillä aineilla aineen atoeiden läpöliikkeeseen (värähtelyyn) ja nesteillä ja kaasuilla liikkeisiin Atoien
Lisätiedot3. MATERIALISTISTEN HIUKKASTEN AALTOLUONNE
3. MATERIALISTISTEN HIUKKASTEN AALTOLUONNE 3.1. DE BROGLIE AALLOT 1905: Aaltojen hiukkasominaisuudet 1924: Hiukkasten aalto-ominaisuudet: de Broglien hypoteesi Liikkuvat hiukkaset käyttäytyvät aaltojen
LisätiedotShrödingerin yhtälön johto
Shrödingerin yhtälön johto Tomi Parviainen 4. maaliskuuta 2018 Sisältö 1 Schrödingerin yhtälön johto tasaisessa liikkeessä olevalle elektronille 1 2 Schrödingerin yhtälöstä aaltoyhtälöön kiihtyvässä liikkeessä
LisätiedotFYS-1270 Laaja fysiikka IV: Aineen rakenne
i FYS-1270 Laaja fysiikka IV: Aineen rakenne Laajuus: 7 ECTS Luennot: 56 h Tapio Rantala, prof., SG219 Ti 13 15 SJ204/TB219 8 10 SG312 FirstName.LastName@tut.fi http://www.tut.fi/~trantala/opetus Harjoitukset:
LisätiedotLuento 8. Lämpökapasiteettimallit Dulong-Petit -laki Einsteinin hilalämpömalli Debyen ääniaaltomalli. Sähkönjohtavuus Druden malli
Luento 8 Lämpökapasiteettimallit Dulong-Petit -laki Einsteinin hilalämpömalli Debyen ääniaaltomalli Sähkönjohtavuus Druden malli Klassiset C V -mallit Termodynamiikka kun Ei ennustetta arvosta! Klassinen
Lisätiedot