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. marraskuuta 2013 19:57 Magneettikenttä Sähkökenttä Etenemissuunta Aallonpituus Kiihtyvässä liikkeessä oleva
FY8 Sivu 3 Mustan kappaleen säteily s. 7 11. marraskuuta 2013 19:57 Joka imee kaiken sinne saapuvan säteilyn sisäänsä Kappaleen lämpötilasta
FY8 Sivu 4 Planckin kvanttihypoteesi s. 9 11. marraskuuta 2013 19:57 kvantin Energia-annoksina eli kvantteina jatkuvaa
FY8 Sivu 5 Fotonit s. 10 11. marraskuuta 2013 19:57 fotoneista massaa Sähkövarausta Välittäjähiukkanen hiukkas Liike-energiaa massaa Liikemäärä
FY8 Sivu 6 Valosähköinen ilmiö s. 11 11. marraskuuta 2013 19:57 elektronien Heinrich Hertz Albert Einstein
Valosähköisen ilmiön selitys s. 12 11. marraskuuta 2013 19:57 elektroni Korkeimmalla energiatasolla olevat elektronit Metallihilan yhteiset elektronit Elektronin Elektronien Irrotustyö Elektroneja Energia säilyy FY8 Sivu 7
FY8 Sivu 8 Valosähköisen ilmiön käsitteitä s. 13 11. marraskuuta 2013 19:57 pienin (samalla siis suurin aallonpituus) ylittyy metallista
Irrotustyö s. 14 11. marraskuuta 2013 19:57 metallista sidosenergia pienempi pidempi FY8 Sivu 9
FY8 Sivu 10 Graafinen esitys s. 15 h Rajataajuus
Röntgensäteilyn historia s. 16 Röntgenin oma vaimo FY8 Sivu 11
FY8 Sivu 12 Röntgensäteily s. 17 n. 10 pm - 10 nm 100 ev - 100 kev
FY8 Sivu 13 Röntgenputki s. 18 Röntgensäteet anodimateriaaliin hehkulanka hehkutusjännitteen jäähdyttää tasajännitteen
FY8 Sivu 14 Jarrutussäteily s. 19 anodiin lämmöksi röntgensäteilyksi jatkuva
FY8 Sivu 15 Ominaissäteily s. 20 irrota ominaissäteilynä taajuudella
FY8 Sivu 16 Muut röntgenlähteet s. 22 synkrotronilla Hiukkasen radan muutoksessa vapautuva energia ilmenee sähkömagneettisena säteilynä
FY8 Sivu 17 Aaltohiukkasdualismi s. 23 aaltoluonne aineaallon elektronit
FY8 Sivu 18 Aaltohiukkasdualismia s. 24 aalto röntgensäteilyllä säteily
Davissonin ja Germerin koe s. 25 Samassa vaiheessa olevat aallot vahvistavat toisiaan FY8 Sivu 19
FY8 Sivu 20 Aaltohiukkasdualismi s. 27 täydentävät kaksi erilaista mallia kaksoisrakokokeen
FY8 Sivu 21 Thomsonin atomimalli s. 29 elektronin positiivisesti elektronit
FY8 Sivu 22 Rutherfordin atomimalli s. 30 sirontakokeessaan massa positiiviseen Elektronit
Bohrin atomialli s. 31 Bohr oli tanskalainen fyysikko Elektronikuori = pääkvanttiluku kvanttiteoria säteilyn Perustilan energiaa voidaan merkitä, sillä sen monimutkaisemmille molekyylien FY8 Sivu 23
Bohrin atomimallin oletukset s. 32 Coulombin voima Coulombin sähköinen Elektroni on ympyräradalla energiatilat Pääkvanttiluku fotonin taajuus Elektronin nopeus ja ratasäde ovat kvantittuneet -> pääkvanttiluku FY8 Sivu 24
Kvanttimekaaninen atomimalli s. 33 Elektronien energiatasojen kvantittuminen selittyy sillä, että vain tietylle ratasäteille mahtuu seisova aalto r Heisenbergin epätarkkuusperiaate https://fi.wikipedia.org/wiki/heisenbergin_ep%c3% A4tarkkuusperiaate https://en.wikipedia.org/wiki/uncertainty_principle aaltofunktiolla Seisova epätarkkuusperiaatteen paikkaa nopeutta FY8 Sivu 25
Kvanttimekaaninen atomimalli s. 34 Elektronin sijainnin todennäköisyys määritetään tällä https://fi.wikipedia.org/wiki/schr%c3%b6dingerin_yht% C3%A4l%C3%B6 https://en.wikipedia.org/wiki/schr%c3%b6dinger_equation Kvanttimekaaninen atomimalli on modernin kemian perusta orbitaaleiksi Neljä kvanttilukua Pääkvanttiluku Sivukvanttiluku Magneettinen kvanttiluku Spinkvanttiluku Määrittelyjoukot MAOL-taulukkokirjassa magneettinen, XXX 4 kvanttilukua FY8 Sivu 26
Atomin energiatilat s. 35 elektronien alin viritys kvantittuneet virittää emittoida Huom! Kyseessä on Gustaf Hertz, ei kuuluisa Heinrich Hertz! Vetyatomin energiatilat FY8 Sivu 27
Fluoresenssi ja fosforesenssi s. 36 Setelien UV-aitoustarkistus perustuu fluoresenssiin Pimeässä loistavat lelut puolestaan loistavat niin pitkään säteilyn loppumisen jälkeen, että ne edustavat fosforesenssia nopea viivästynyt FY8 Sivu 28
Laser s. 37 Mikroaaltotaajuinen laser tunnetaan nimellä maser, sillä kyseessä ei tietenkään ole valo https://en.wikipedia.org/wiki/laser https://en.wikipedia.org/wiki/maser Populaatioinversio = atomeja on enemmän virittyneenä kuin perustilassa Stimuloitu toisen fotonin vaikutuksesta fotonit läpi FY8 Sivu 29
Spektri s. 39 Jatkuva Viiva intensiteettijakauma Spektriviivojen leveys selittyy näin: Viritystila on lyhyt Aika on siis tarkka Dopplerin ilmiö Atomien nopeus aineessa vaihtelee Heisenbergin epätarkkuusperiaate Kasvihuoneilmiö johtuu siitä, että kasvihuonekaasut virittyvät Maasta lähtevillä infrapunataajuuksilla sirottaen infrapunasäteilyä, jolloin osa siitä heijastuu takaisin Maahan Bohrin aallonpituuksia FY8 Sivu 30
Atomin ydin s. 42 Atomin suuruusluokka Atomin ytimen suuruusluokka Hyvä appletti https://htwins.net/~htwinsne/scale2/ FY8 Sivu 31
FY8 Sivu 32 Atomin ydin s. 43 nukleoneiksi Massaluku nukleonien kemiallinen Järjestysluku protonien
FY8 Sivu 33 Isotoopit s. 44 alkuaine neutroneja epästabiileja stabiileja radioaktiivisiksi kemialliset sekaisin
Ydinvoima s. 46 vahva Tämän vuoksi fuusio on vaikeaa saada käyntiin vierekkäiset FY8 Sivu 34
Suppea suhteellisuusteoria s. 47 Atomin massa on sen rakenneosasten massaa pienempi, sillä atomin rakentuessa vapautuu energiaa, jonka hiukkaset "ottavat" massastaan energiaan lepomassa massa nopeudesta FY8 Sivu 35
Massayksiköt s. 48 Atomimassayksikkö energian FY8 Sivu 36
FY8 Sivu 37 Sidosenergia ja massavaje s. 49 potentiaalienergiasta massa energiaa sidosenergiaksi massavajeeksi
FY8 Sivu 38 Sidososuus b s. 50 nukleonia nukleoni ytimeen pysyvyyden Pysyvimmillä ytimillä on suurin sidososuus
FY8 Sivu 39 Sidososuus eri ytimille s. 51 Vedyn fuusioiminen heliumiksi kasvattaa valtavasti sidososuutta nukleonia kohden, jolloin vapautuu energiaa
FY8 Sivu 40 Radioaktiivisuus s. 52 Epävakaa spontaanisti jatkuvasti hallita
Radioaktiivisuus s. 53 vapautuu hajoamis reaktio Kyseessä on siis eksoerginen reaktio, ei eksoterminen (energia vapautuu muuna kuin lämpönä jne.) liike-energiaksi gamma FY8 Sivu 41
FY8 Sivu 42 Radioaktiivinen säteily s. 54 ionisoivaa suuri viritystiloja
FY8 Sivu 43 Ydinreaktiot s. 57 Ytimessä Sähkövaraus Massaluku (massa kyllä muuttuu, mutta protonien ja neutronien kokonaismäärä säilyy) Energia Liikemäärä Pyörimismäärä
FY8 Sivu 44 α-hajoaminen s. 58 2 2 hiukkanen raskaiden reaktioyhtälö
α-hajoaminen s. 59 emoydin tytärydin kvanttina FY8 Sivu 45
α-säteily s. 60 Radon on α-aktiivista α-säteily pysähtyy vaatteisiin ja ihoon, mutta elimistöön päästessään α- aktiiviset aineet aiheuttavat suurta tuhoa 2-10 ionisoitumis 10 pysähtymistään senttimetrejä α-säteilyä verrataan usein norsuun posliinikaupassa FY8 Sivu 46
FY8 Sivu 47 β-hajoaminen s. 61 protoni kvarkkien Feynmanin graafi β-hajoamisesta Aika on y-akselilla
β-hajoaminen s. 62 kahdenlaista antineutriino Neutriinon merkki ei ole v, vaan kreikkalainen kirjain (nyy) neutriino positroni FY8 Sivu 48
FY8 Sivu 49 β-säteily elektroneista positroneista 1 ionisoivaa annihiloituu suuntaansa pidempi gammasäteilyä (kaksi gammakvanttia)
FY8 Sivu 50 Elektronisieppaus s. 65 siepata elektronin röntgensäteilyä
FY8 Sivu 51 Gammasäteily s. 66 viritystilat lyhyen Ytimen viritystilojen energia on kertaluokkia suurempaa kuin elektroneilla
FY8 Sivu 52 Gammasäteily s. 67 elektronien lyijyä elektroneja
FY8 Sivu 53 Heikennyslaki s. 68 paksuudesta materiaalista Matkavaimennuskerroin riippuu myös säteilyn aallonpituudesta
FY8 Sivu 54 Gammasäteily ja aine s. 69 Valosähköisessä ilmiössä Comptonin sironnassa aallonpituus Parinmuodostuksessa ytimen
FY8 Sivu 55 Monta radioaktiivista ydintä s. 70 tilastolliset
FY8 Sivu 56 Puoliintumisaika s. 71 hajonnut alkuperäisistä
FY8 Sivu 57 Hajoamislaki s. 72 radioaktiivisten hajoamisvakio hajoamisvakion
Aktiivisuus s. 73 Differentiaaliyhtälön ratkaiseminen a' la opettajamme - tietyssä ajassa (sekunnissa) becquerel Luonnollisen logaritmifunktion derivointi FY8 Sivu 58
FY8 Sivu 59 Hajoamissarjat s. 74 radioaktiiviseksi yhdelle kaikkien yhteenlaskettu Atomit vanhainkodissa
FY8 Sivu 60 Ydinreaktiot s. 75 spontaanista fuusiossa fissiossa neutroneilla
Fuusioreaktio s. 76 kahden kevyen eksoerginen Tähtien Kaikki raskaat alkuaineet äärimmäisen kuumuuden Aktivoitumisenergia tarvitaan Coulombin vallin voittamiseen Fuusio voidaan saavuttaa myös kvanttitunneloinnin avulla Fuusioreaktion tapahtumiselle törmäyksessä on tietty todennäköisyys, joka johtuu siitä, että törmäyksessä poikkipinta-alan (cross-section) on oltava riittävä FY8 Sivu 61
Fuusiovoimalaitos s. 77 EFDA ja JET https://www.efda.org/ ITER http://www.iter.org/ FY8 Sivu 62
FY8 Sivu 63 Fissioreaktio s. 78 keskiraskaaksi spontaaniksi fissioksi tiettyjä
FY8 Sivu 64 Keinotekoinen fissio s. 79 väliydin satunnaisiksi neutronia
FY8 Sivu 65 Ketjureaktio s. 80 halkaisevat ketjureatio kriittinen massa/koko säätösauvojen hallittu
FY8 Sivu 66 Ydinvoimalaitos s. 81 termisiksi lämpöliikkeen Raskas vesi on vettä, jonka vety on deuteriumia ->
Ydinvoimalaitos s. 82 Tässä vastavalmistunut Olkiluoto 3 paukkuu (Olkiluoto 3) FY8 Sivu 67
Ydinpolttoaine s. 83 rikastettua (eihän se pala ) enemmän transuraaneja Ydinjätteen hajoamisketju U-239 Np-239 Pu-239 FY8 Sivu 68
Perheet s. 88 Protoni u u d Neutroni u d d Neutriinon merkki ei ole v, vaan kreikkalainen kirjain nyy FY8 Sivu 69
Kvarkit s. 89 Kvarkit vaihtavat värejä keskenään "Aallot" kvarkkien välillä ovat gluoneja, jotka ovat vahvan vuorovaikutuksen välittäjähiukkasia FY8 Sivu 70
Välittäjähiukkaset s. 90 gravitaation teoreettinen välittäjähiukkanen on gravitoni FY8 Sivu 71
Standardimallin haasteet s. 91 Nyt Higgsin bosonia vastaava hiukkanen on löydetty Diassa oleva internetlinkki https://www.youtube.com/watch?v=1_hrqvhgbeo Neutriinoilla joko ei ole massaa tai se on häviävän pieni FY8 Sivu 72
Viikkotehtävät 2 21. marraskuuta 2013 23:10 Tehtävä 3 FY8 Sivu 73
Tutkimus 15. marraskuuta 2013 12:24 Deadline muutettu perjantain ja lauantain väliselle yölle Uusi teorioita mullistava eksoplaneetta http://www.iflscience.com/space/strange-newly-discovered-exoplanet-defies-planetaryformation-theories Alkuperäinen tutkimus: http://arxiv.org/pdf/1312.1265v1.pdf Tutkimuksen julkaisuajankohta: 4.12.2013 Etelän ristin tähtikuviosta on löydetty supermassiivinen eksoplaneetta, joka kiertää emotähteään äärimmäisen kaukana. Sen massa on 11 kertaa Jupiterin massa ja ratasäde 650 AU. Nykyteorioiden mukaan tämän ei pitäisi olla mahdollista. Veden merkkejä viidellä eksoplaneetalla http://www.iflscience.com/space/traces-atmospheric-water-found-five-exoplanets Alkuperäiset tutkimukset: http://hubblesite.org/pubinfo/pdf/2013/54/pdf1.pdf Julkaistu 10.10.2013 http://hubblesite.org/pubinfo/pdf/2013/54/pdf.pdf Julkaistu 10.9.2013 Eksoplaneetoilta on jälleen löydetty merkkejä vedestä. Näiden tutkimusten kohteena oli viisi eksoplaneettaa, joista osalla vettä on huomattavasti ja osalla vähän. Tutkimukset perustuivat planeetan emotähtensä valoon aiheuttamaan muutokseen, josta voidaan päätellä planeetan koko ja kaasukehän koostumus. Koostumuksen analysointi puolestaan perustuu nimenomaan kaasukehän absorbtiospektriin. Ja tämä lähdeviite ei puolestaan toimi :D Tässä uutisessa hyvin häiritsevää oli se, että Nasan sivuilla olevan version (http://www.nasa.gov/content/goddard/hubble-traces-subtle-signals-of-water-on-hazyworlds/#.uqcnz2rcq4x) videon efektiäänet ovat Supreme Commander -tietokonepelistä. Kolme nuorta eksoplaneettaa http://www.iflscience.com/space/three-baby-exoplanets-have-been-imaged-directly Asdf Alkuperäinen tutkimus http://arxiv.org/pdf/1310.5912v1.pdf Julkaistu 22.10.2013 Kepler-avaruusteleskoopin ansiosta 2500 valovuoden päässä olevan Kepler-90- tähtijärjestelmän on havaittu olevan hyvin omamme kaltainen. Järjestelmässä on seitsemän planeettaa, jotka kiertävät hieman omaa Aurinkoamme suurempaa pääsarjan tähteä. Planeettojen ratasäde on kuitenkin hyvin pieni, sillä uloimman planeetan vuosi on vain 331 Maan vuorokautta. FY8 Sivu 74
FY8 Sivu 75 Pyyhkäisyelektronimikroskopia 22. marraskuuta 2013 10:43 Pyyhkäisyelektronimikroskopia, englanniksi scanning electron microscopy eli SEM, perustuu näytteen analysoimiseen voimakkaan elektronisuihkun avulla. Elektronisuihku vuorovaikuttaa näytteen kanssa, ja heijastuvista elektroneista ja sähkömagneettisesta säteilystä voidaan päätellä näytteen pintarakenne ja jonkin verran myös sen kemiallisista ominaisuuksista. Syntyvä sähkömagneettinen säteily on pääosin röntgentaajuista, sillä se syntyy elektronisuihkun irrottaessa atomien sisäkuorten elektroneja, jolloin ulompien elektronien pudotessa alemmille energiatasoille energiaa vapautuu fotoneina. Näytteen valmistelu Jotta näytettä voidaan analysoida pyyhkäisyelektronimikroskoopilla, siitä on tehtävä sähköä johtava, ja se on maadoitettava staattisen sähkön ehkäisemiseksi. Sähkönjohtavuus toteutetaan biologisille näytteille usein kullan, kultapalladiumlejeeringin, platinan, osmiumin tai iridiumin, volframin, kromin tai grafiitin avulla. Myös pinnoittamattomia näytteitä voidaan käyttää matalilla jännitteillä tai korkeassa paineessa. Laitteisto https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0d/schema_meb_%28en%29.svg
Laserappletti 27. marraskuuta 2013 20:09 FY8 Sivu 76
Alkeishiukkaset 3. joulukuuta 2013 14:56 Hiukkaset Hadronit Fermionit Bosonit Nukleonit Protoni Neutroni Baryonit Hyperonit Kvarkit Ylös & alas Lumo & outous Totuus & kauneus Leptonit Elektroni & elektronin neutriino Myoni & myonin neutriino Tau & taun neutriino Mittabosonit Fotoni Gluoni W-välibosoni Z-välibosoni Higgsin bosoni(t) Yhdistelmäbosonit Eivät ole alkeishiukkasia Mesonit Koostuvat kvarkista ja antikvarkista FY8 Sivu 77
Läksyt 12. marraskuuta 2013 15:35 t. 1-4, 1-5, 1-7 t. 1-19 s. 39. testaa osaatko (2p arvoinen), t. 1-34, 1-35 t. 2-11, 2-12, 2-17 Viikkotehtävät, s. 72. t. 3-11, 3-13 t. 4-9, 4-10, 4-11 Viikkotehtävät palautetaan perjantaina, ja uudet saadaan tiistaina t. 5-28 1. viikkotehtäviin korjaus: kyseessä on teho, ei intensiteetti Tutkimustyön palautus perjantain ja lauantain välisenä yönä! Lähtö Olkiluotoon klo 7.30 Viikkotehtävien mysteeritehtävä ilmestyy Wikiin illalla 26.11.2013 Palautus jo perjantaina! FY8 Sivu 78
FY8 Sivu 79 Koealue 10. joulukuuta 2013 15:20 Kirjan alusta kappaleeseen 6.2 asti
FY8 Sivu 80 Kertauskurssi 19. joulukuuta 2013 12:55 Kertauskursiilla ei ole varsinaista kirjaa, mutta opettajamme suosittelee abi fysiikkaa (Otavan) Kurssille tarvitaan Yo-tehtävät 2006-2013 Yo-ratkaisut 2010-2013, saatavilla esim. osoitteesta mafyvalmennus.fi 2006-2009 maksaa (ei pakollinen) 2013-> YTL:ltä