Az atom és az elektromágneses sugárzás
Alapvető szubatomi részecskék
| Részecske | Szimbólum | Töltés | Tömeg | |
| elektron | e- | -1 | 0.0005486 amu | |
| proton | p + | +1 | 1.007276 amu | |
| neutron | nem | 0 | 1.008665 amu | |
A protonok száma, a neutronok és az atomok elektronjai meghatározhatók egyszerű szabályok halmazából.
- Az atom magjában lévő protonok száma megegyezik az atomszámmal (Z).
- A semleges atomban lévő elektronok száma megegyezik a protonok számával.
- Az atom tömegszáma (M) megegyezik a magban lévő protonok és neutronok számának összegével.
- A neutronok száma megegyezik az atom (M) és az atomszám (Z) közötti különbséggel.
Példák: Legyen “s határozza meg a protonok, a neutronok és az elektronok számát a következő izotópokban.
| 12C | 13C | 14C | 14N |
Az elem különböző izotópjai: azonosítva az atom tömegének számával az elem szimbólumának bal felső sarkába. 12C, 13C és 14Care szénatomok (Z = 6), ezért hatprotont tartalmaznak. Ha az atomok semlegesek, akkor hat elektront is tartalmazniuk kell. Ezeknek az izotópoknak az egyetlen különbsége a neutronok száma a magban.
12C: 6 elektron, 6 proton és 6 neutron
13C: 6 elektron, 6 proton és 7 neutron
14C: 6 elektron, 6 proton és 8 neut rons
1. feladat:
Számítsa ki a Cl- és Fe3 + ionok elektronszámát.
Kattintson ide az 1. gyakorlati feladat megválaszolásához.
Elektromágneses sugárzás
Az atomok elektronjainak szerkezetéről sok mindent az matt és az elektromágneses sugárzás különböző formái közötti kölcsönhatás tanulmányozásával nyertünk. rendelkezik mind a részecske, mind a hullám néhány tulajdonságával.
A részecskéknek meghatározott tömege van, és elfoglalják a helyet. A hullámhullám nincs tömeges, és mégis energiát hordoznak, miközben a térben haladnak. Az energiahordozó képességük mellett a hullámoknak négy más jellemző tulajdonságuk is van: sebesség, frekvencia, hullámhossz és amplitúdó. A frekvencia (v) a hullámok (vagy ciklusok) száma időegységenként. Az awave frekvenciáját ciklus / másodperc (s-1) vagy hertz (Hz) egységekben adják meg.
Az alábbi ábrán látható hullám idealizált rajza elmagyarázza az amplitúdó és a hullámhossz meghatározását. A hullámhossz (l) a legkisebb távolság a hullám ismétlődő pontjai között. A hullám amplitúdója a hullám legmagasabb (vagy legalacsonyabb) pontja és a hullám súlypontja közötti távolság.
Ha egy hullám frekvenciáját (v) ciklusokban megszakítjuk, a hullámhosszt (l) pedig méterben mérjük, e két szám szorzatának másodpercenkénti méteregységei vannak. A frekvencia (v) szorzata az awave hullámhosszának (l) szorzata tehát az a sebesség (ek), amely (ek) en a hullám áthalad a térben.
vl = s
2. feladat:
Mekkora a hullámhosszú hullám sebessége 1 méter és 60 ciklus / másodperc frekvencia?
Kattintson ide, hogy ellenőrizze a 2. gyakorló feladatra adott válaszát
3. gyakorlati feladat:
Az Egyesült Államok zenekarai 440 ciklus / másodperces frekvenciájú A hangra hangolják hangszereiket, vagy 440 Hz. Ha a hangsebesség 1116 láb / másodperc, mekkora hullámhosszú ez a hang?
Kattintson ide, hogy ellenőrizze a 3. gyakorló feladatra adott válaszát.
Kattintson ide, ha megoldást szeretne találni a 3. gyakorló feladatra.
Fény és az elektromágneses sugárzás egyéb formái
A fény egy hullám, amely elektromos és mágneses alkatrészek. Ezért az elektromágneses sugárzás egyik formája.
A látható fény a keskeny frekvencia- és hullámhossz-sávot tartalmazza az elektromágneses spektrum azon részében, amelyet a szemünk képes érzékelni. Ez magában foglalja a kb. 400 nm (ibolya) és 700 nm (piros) közötti hullámhosszú sugárzást. Mivel éber, a fény hajlik, amikor üvegprizmába kerül. Amikor a fehér fény egy prizmára összpontosul, a különböző hullámhosszúságú fénysugarak különböző mennyiségekkel hajlanak, és a fény átalakul színspektrummá. A spektrum azon oldalától kezdve, ahol a fényt a legkisebb szög hajlítja, a színek vörös, narancssárga, sárga, zöld, kék és lila.
Amint a következő ábrán láthatjuk, az energiahordozó fény növekszik, amikor a láthatósági spektrumon pirosról kékre haladunk.
Mivel az elektromágneses sugárzás hullámhossza akár 40 m, vagy akár 10-5 nm is lehet, a láthatósági spektrum az elektromágneses sugárzás teljes tartományának csak egy kis része.
Az elektromágneses spektrum magában foglalja a rádió- és TV-hullámokat, mikrohullámokat, infravörös, látható fényt, ultraibolyát, röntgent, g- sugarak és kozmikus sugarak, amint azt a fenti ábra mutatja. Ezek a különböző sugárzási formák mind a fénysebességgel haladnak (c). Ezek azonban különböznek frekvenciájukban és hullámhosszukban. Az elektromágneses sugárzás hullámhosszának és a frekvenciának a szorzata mindig megegyezik a fénysebességgel. és a nagy frekvenciájú sugárzásnak rövid hullámhossza van.
4. feladat:
Számítsa ki a 700,0 nm hullámhosszú vörös fény frekvenciáját, ha a fénysebesség 2,998 x 108 m / s.
Kattintson ide, hogy ellenőrizze a 4. gyakorló feladatra adott válaszát.
Kattintson ide, ha megoldást szeretne találni a 4. gyakorlati feladatra.