Fy1 Flashcards
1
Q
valon taittuminen optisesti harvemmasta tiheämpään
A
Valon nopeus pienenee, valo taittuu normaaliin päin
2
Q
Paul Dirac
A
- Keksi positronin.
3
Q
Äänen intensiteettitaso
A
Kuvaa äänen voimakkuutta
L = 10lgI/I0 dB
4
Q
Mihin kiinnitetään huomiota termodynaamisessa systeemissä?
A
Siinä tapahtuviin tilanmuutoksiin ja sen sekä ympäristön välisiin prosesseihin
5
Q
kaksi erilaista pallopeiliä
A
Kovera ja kupera
6
Q
Boylen laki
A
Isoterminen
pV=vakio
7
Q
Mitkä vaikuttavat gravitaatiovoiman suuruuteen?
A
Kappaleiden massat ja niiden keskipisteiden väliset etäisyydet
8
Q
Vähennys ja pluslaskuissa merkitsevät numerot
A
Yhtä monta desimaalia kuin epätarkimmassa lähtöarvossa
9
Q
Massa on
A
Hitausmomentti
10
Q
Negatiivisten kerrannaisyksiköiden etuliikkeet 3-18
A
milli, mikro, nano, piko, femto, atto
11
Q
Erwin Schrödinger
A
- Kvanttimekaniikan ensimmäinen luoja. Kvanttimekaniikan perusyhtälö
12
Q
Kappaleen v ja a värähtelyliikkeessä
A
v suurin tp asemassa ja hetkellisesti 0 ääriasemassa.
a maksimissa ääriasemassa ja hetkellisesti 0 ääriasemassa
13
Q
Kone
A
Energiaa välittävä systeemi
14
Q
Lämpövoimakone
A
On termodynaaminen kone. Siinä lämpö muuttuu osittain työksi. Olennaisena osana lämpötilaero
15
Q
Selitä käsite tähti
A
Hehkuva kaasupallo. Valtaosa vetyä ja heliumia. Luo itse säteilemänsä valon.
16
Q
Miten auto lähtee liikkeelle?
A
Maapinnan kitka aiheuttaa renkaan pintaan ulkoisen voiman.
17
Q
Yksiuloitteinen liike
A
Suoraviivaista
18
Q
Sirius
A
Tähtitaivaamme kirkkain tähti
19
Q
Aallon mukana kulkeutuu 1. mutta 2. ei etene
A
Energiaa, aine
20
Q
Marie Curie
A
- Radioaktiiviset löydöt. Nobelisti
21
Q
Michael Faraday
A
- Sähkö- ja magneettikentät. Induktioilmiö
22
Q
Vauhti
A
Skalaarisuure. Ei suuntaa
23
Q
Lämpöopin 0. pääsääntö
A
Lämpötasapaino. Mikäli kahden systeemin välillä ei siirry lämpöä, niillä on sama lämötila
24
Q
Ominaistaajuus
A
Taajuus, jolla tasapainosta poikkeutettu värähtelijä värähtelee vapaana. Samanpituisilla, samasta aineesta valmsitetuilla sauvoilla on sama ominaoistaajuus f0
25
Kemiallinen tasapaino
Kaikki reaktiot ovat tapahtuneet
26
Valovirta
fii, valolähteen voimakkuus. 1 lm, lumen
27
Polarisoituminen..
Tapahtuu ainoastaan poikittaisessa aaltoliikkeessä. Ei voi tapahtua pitkittäisessä.
28
Aaltoliikkeen perusyhtälö
v = f*landba
29
Pallopeilin muodostama kuva piirretään käyttämällä 2/3 viivoista:
1. Pääakselin suuntaisena peiliin tuleva säde heijastuu polttopsiteen kautta
2. Kaarevuuskeskipisteen kautta peiliin tuleva säde heijastuu samaa tietä takaisin
3. Polttopisteen akutta tuleva säde heijastuu pääakselin suuntaisena.
30
Monokromaattinen valo
Valo, jossa vain yhtä aallonpituutta, laser
31
Gravitaatiovuorovaikutus
Aina vetävä. Kaikkien kappalaeiden välillä
32
Avogadron laki
Mikäli eri kaasuilla on sama lämpötila, paine ja tilavuus niillä on saman verran molekyylejä
33
Tilanmuuttujat
p, V, n, T
34
Pistemäisen äänilähteen intensiteetti
```
I = k* !/r^2
k = verrannollisuuskerroin
```
35
Muut kuin perussuureet
Johdannaissuureet. Määritellään perussuureiden avulla. esim 1 m/s.
36
Polttoväli
f, polttopisteen etäisyys peilin keskipisteestä
37
Miten aalto etenee kiintiessä aineissa
Nopeasti, koska sidokset ovat lujia ja sidosvoimat suuria.
| Voi olla pitkittäistä ja poikittaista
38
Hilavakio
d, kahden viereisen raon välimatka
39
Valon taipuminen kaksoisraossa
dsina = k*landba
d on rakojen välimatka
k on valoisan kohdan kertaluokka (0,1,2, ..)
40
Jaksonaika
T = 2pii neliö (m/k).
| Toimii harmonisessa liikkeessä
41
Resonanssi
Ilmiö, jossa värähtelijä saa toisen värähtelemään toisen ominaistaajuudella
42
Etävuorovaikutuksen vaikutustapa
kentät.
43
Protoni
uud
44
Charlesin laki
Isokoorinen
| p/T = vakio
45
Neutroni
ddu
46
Miksi timantti sädehtii?
Koska sen taitekerroin on suuri. Yleensä valo kokonaisheijastuu timantissa monesti ennen kuin pääsee ulos kaikilla aallonpituuksilla
47
Jousivoima
Vastakkaissuuntainen jousta venyttävään/puristavaan voimaan. F = -kx
48
Vuorovaikutukset voidaan jakaa
Kosketus- ja etävuorovaikutuksiin
49
Milloin alkoi Moderni Fysiikka?
1900 luvun alkupuolella
50
Perusvärähtely
Aallon taajuus on alin mahdollinen. Yksi kupu, eli puoli aallonpituus. Sen ylävärähtelyt ovat ominaistaajuuksia
51
Ionisoimaton säteily
(UV), Infrapuna, mikroaallot ja radioaallot
52
Hydraulinen nosturi
Koska nesteessä paine kaikkialla sama, molempiin mäntiin kohdistuu sama paine p1 = p2
ELI F1/A1 = F2/A2
53
Mistä lämpölaajeneminen johtuu?
Lämpötilan kasvaessa atomit alkavat liikkua laajemmin keskipisteensä ympärillä = vaativat enemmän tilaa = kappale kasvaa
54
Kuperan linssin muodostama kuva
1. Esine polttopisteen takana: Kuva todellinen, suurennettu, ylösalaisin
2. Esien polttopisteessä: Kuvaa ei muodostu
3. Esine polttovälissä: Valekuva suurennettu ja oikeinpäin
4. Esine kaukana: Kuva uodostuu polttovälin etäisyydelle linssistä
55
Tasopeili
Peili, jonka heijastava pinta on suora
56
Aallonpituus
Kahden peräkkäisen samanvaiheisen värähtelijän välimatka
57
Pitkittäinen aaltoliike
Värähtely tapahtuu aallon etenemissuunnassa (syntyy tiheymiä ja harventumia). Esim ääni
58
Sisäenergia
U.
| U=Q+W
59
Kineettinen kaasuteoria
Yksinkertaistettu kaasu, ideaalikaasu.
60
Ultraääni
Ihmisen kuulotaajuuden ylärajan ylittävä ääni. Yläraja 1000 MHz.
Se aiheuttaa suuria paineenvaihteluita, joka voi tappaa pieneliöitä. Siksi sitä voi käyttää desinfiointiin ja mm hammaskiven poistoon ja korujen puhdistukseen.
61
Tasopeilin muodostama kuva on..
...Esineen kokoinen, oikein päin oleva valekuva.
62
Energian säilymislaki
Energia voi siirtyä/muuntua muodosta toiseen, mutta sen kokonaismäärä säilyy.
63
Interpolointi
Arvojen määritys mittauspisteiden välillä
64
Sateenkaaren värit
Punainen taittuu vähiten, joten se on ylin. Violetti taittuu eniten eli se on alin väri
65
Olomuodon muutokset
Sublimoituminen
Sulaminen > Höyrystyminen
Härmistyminen
Tiivistyminen > jähmettyminen
66
Valovoima
I, 1cd, kandela. Valolähteen kirkkaus. Valolähteen ominaisuus
67
Huygensin periaate
Jokainen aaltorintaman piste on uuden alkeisaallon lähde.
68
Terminen energia
Aineen mikroskooppisten rakenneosasten lämpöliikkeen liike-energia
69
Mekaaninen tasapaino
Paine-erot ovat tasoittuneet
70
Äänen intensiteetti
Kohtisuoralle pinnalle tulevan äänen teho pinta-alaa kohti
| I = P/A
71
Valon kokonaisheijastuminen
Tapahtuu optisesti tiheämmästä aineesta harvempaan.
| sinar = n2/n1
72
Punainen jättiläinen
Vedyn tähden sisällä loputtua tähti laajenee. Lämpötila laskee ja väri muuttuu punaisemmaksi
73
Vaimeneva värähtely
Värähtely jossa A pienenee. Taajuus ei muutu
74
Säteily luokitellaan..
Ionisoivaan ja ionisoimattomaan säteilyyn. Sähkömagneettiseen ja hiukkassäteilyyn.
75
Potentiaalienergia
sijaintiin perustuva energia
| Ep= mgh
76
Vähentävä/Subtraktiivinen värinmuodostus
Kun kappaleeseen osuu kaikki aallonpituuksia, ja se absorboi osan ja haijastaa osan. Heijastunut osa määrää kappaleen aallonpituuden
77
Ohuen kuperan linssin piirrossäännöt (2/3)
1. Pääakselin suuntaisena tullut valo taittuu linssissä ja kulkee linssin polttopisteen kautta (toiselle puolelle)
2. Linssin keskipisteen kautta kulkeva säde ei taitu
3. Linssin edessä olevan polttopisteen kautta kulkeva säde taittuu linssissä ja kulkee pääakselin suuntaisesti.
78
Lääketieteessä käytettävän ultraäänen taajuus
1MHz - 15MHz
79
Energian siirtymissuunta
Kuumemmasta kylmempään
80
Lämpöarvo
H. J/kg
H = Q/m
Paljonko energiaa vapautuu massayksikköä kohti
81
Aurinkokunnassa käytetty etäisyys
Tähtitieteellinen yksikkö, astronomical unit AU.
| 1 AU= 149,6 miljoonaa km.
82
Celsiusasteikon peruslämpötilat
100, 0
83
Koverretusta peilistä muodostuu kuva
Todellinen, pienennetty ja yösalaisin kun esine on kaarevuuskeskipisteen takana
Todellinen, samankokoinen ja ylösalaisin kun esine on kaarevuuskeskipisteessä
Todellinen, suurennettu ja ylösalaisin kun esine on kaarevuuskeskipisteen ja polttopisteen välissä.
Kuvaa ei muodosu, kun esine on polttopisteessä
Valekuva, suurennettu ja oikein päin muodostuu kun esine polttovälillä
84
Lämpöopin 1. pääsääntö
Systeemin sisäenergian muutos on systeemin ja ympäristön välillä lämpönä siirtyneen energian ja tehdyn työn summa.
85
Merkkisäännöt linsseissä
1. Kuperan linssin polttoväli f on positiivinen ja koveran negartiivinen
2. b on positiivinen jos se on linssin takana
3. a on positiivinen jos se on linssin edessä
86
Valon interferenssi
Eri aaltojen yhteisvaikutus
87
Interferenssi
Aaltojen yhteisvaikutus
88
Aaltoliikkeen yleisiä ominaisuuksia
- Taajuuden aj jaksonajan määrää aaltolähde
- Etenemisnopeus riippuu aineesta, jossa aalto etenee
- Aallonpituus määräytyy aaltoliikkeen perusyhtälöstä
- Onko aine pitkittäistä vai poikittaista riippuu väliaineesta
89
Seisova aalto
- Ei kuljeta energiaa
- Koostuu kuvuista ja solmuista
- Aalto ei etene
90
Nopeus
Vektorisuure
91
Heikoin äänen intensiteetti, jonka ihmiskorva kuulee 1000 Hz taajuudella
10^-12 W/m^2
| Kuulokynnys
92
Diffraktio
Esteen aiheuttamaa aaltoliikkeen taipumista
93
Aineen pienimmät rakennehiukkaset
Kvarkit ja elektronit
94
Voimapari
Kahden kappaleen vuorovaikutus
95
Äänen nopeus kaasussa
v1 = v2* Neliö(T1/T2)
96
Ääni
Mekaaninen aaltoliike, joka etenee aineen rakenneosasten värähtelynä ja aiheuttaa kuuloaistimuksen
Ääni on paineaaltoja
97
Graafisessa esityksessä (a,b) vaakatasoon tulee..
a
98
Plasma
Kuuma aine, jonka atomeilta irronut elektroneja.
99
Jousivakio
Kuvaa jousen jäykkyyttä, k
100
Optisesti aktiivinen aine
AIne joka kiertää polarisoituneen valon sähkökentän värähdystasoa
101
Kangastus on..
Valon kokonaisheijastumista. Kuuman tienpinnan lämmittämä ilma (optisesti harva) ja sen yläpuolella oleva viileämpi ilma (optisesti tiheä) kokonaisheijastuu
102
Jaksonaika
Yhteen värähdykseen kuluva aika T=1/f
103
Vaahtopään synty
Syntyy rajapinta-aallossa. Aalto murtuu ja synnyttää vaahtopään kun aallon korkeus on liian suuri
104
Mistä aiheutuu ilmanpaine?
Maapallon ilmaan kohdistamasta painosta, joka puristaa ilmakehää maata vasten.
105
Heikko vuorovaikutus
Aiheuttaa mm radioaktiivista beetahajoamista. Kaikkien alkeishiukkasten välillä.
106
Pääsarjan tähti
Kun tähden tila on vakaa
107
Valaistusvoimakkuus
E, E= fii/A. 1 lx, luksi
108
Niels Bohr
1950. Ensimmäinen vetyatomimalli. Ensimmäinen klassista ja kvanttifysiikkaa yhdistävä atomimalli
109
Newtonin II laki
Dynamiikan peruslaki. Kappaleen saama kiihtyvyys on suoraan verrannollinen siihen vaikuttavaan voimaan. F=ma
110
Etenemisliikkeen liikeyhtälö
F=ma
111
Energia johtuu..
Kiinteissä aineissa. Kaasuissa molekyylien väliset vaikutukset niin vähäisiä, että lämpö ei johdu. Nesteissä hieman paremmat mutta ei hyvä
112
Pulssi
Yksittäinen aineessa etenevä pulssi
113
Positiivisten kerrannaisyksiköiden etuliikkeet 3-18
kilo, mega, giga, tera, peta, eksa
114
Täydellisesti polarisoitunut valo
Sähkökenttä värähtelee ainoastaan polarisaatiosuunnassa.
115
Perushiukkaset
Kvarkit + leptonit
116
Peilin polttopiste
F joka on kaarevuuskeskipisteen O ja peilin keskipsiteen välissä (r/2)
117
Ihmisen kuuloaisti havaitsee taajuudet
16 Hz - 20 000 Hz
118
Aalto-opillisesti tiheämpi
Aine, jossa aallon etenemisnopeus on pienempi
119
Optisessa tiedonsiirrossa käytettävä valo
Infrapunasäteily, 1550nm
120
Kaasun normaalitila
NTP, T= 273,15K p=101325Pa
121
Aristoteles
ca 350eaa. Filosofi ja tiedemies. Ei mittaillut vaan ajatteli
122
Poikittainen aaltoliike
Värähtely tapahtuu aallon etenemissuuntaa vastaan 90 asteen kulmassa. Esim valo
123
Mikrokosmos
Aineen rakenne (atomin rakenne, ..)
124
Jakso
Värähdys. Liike esim ääriasemasta toiseen ja takaisin.
125
Heijastumislaki
Tulokulma ja heijastuskulma ovat yhtä suuret
126
Sähkömahgneettinen aaltoliike on..
.. Poikittaista
127
Wilhelm Konrad Röntgen
1900. Nobelisti. Keksi röntgensäteilyn.
128
Värähdysliike
Liike, joka toistuu samanlaisena (heiluri). Tapahtuu tasapainopisteen ympärillä
129
Merkkisäännöt pallopeileissä
1. Jos esine, kuva ja polttopiste ovat sillä puolella, josta valo tulee, ne ovat positiivisia
2. Koveran peilin polttoväli on positiivinen ja kuperan peilin negatiivinen
3. Jos on valekuva/vale-esine se on negatiivinen
130
Hyötysuhde
= E/W/Ptuotto / E/W/Potto.
| AINA <1
131
Polarisoivat aurinkolasit
Päästävät lävitseen ainoastaan lasien pystysuunnassa värähtelevää valoa. Ei päästä vaakasuunnassa polarisoitunutta valoa.
132
Miksi kuussa painovoima on pienenempi?
Koska kuun massa on maan massaa pienempi
133
Valkoinen kääpiö
Vain tähden ytimen jäätyä se loistaa kirkkaasti.
134
Hooken laki
F = -kx
135
Pimeä energia
Painovoiman vastavoima joka kiihdyttää maailmankaikkeuden laajenemista.
136
Lämpölaajeneminen
l/A/V = I/A/V0(1 + a/b/g x T)
| Kiinteillä aineilla
137
Kalorimetri
Ympäristöstään mahdollisimman hyvin eristetty astia
138
Perusvuorovaikutukset
Gravitaatio
Sähkömagneettinen
Vahva
Heikko
139
Työ
W = Fs (kun voima liikkeen suuntainen)
W = - Fs (kun voima liikkeelle vastakkainen)
Yksikkö Nm=J
140
Pimeä aine
Maailmankaikkeudessa oleva aine, jota emme havaitse.
141
Brewsterin laki
Heijastunut valo on täydellisesti polarisoitunutta kun heijastuneen ja taittuneen säteen välinen kulma on suora.
tana=n2/n1
142
Paino
G. Kohdistuu aika kohti maapallon keskipistettä.
143
Newtonin I laki
Jatkuvuuden laki. Kappale, johon Fkok=0 on joko levossa tai jatkaa liikettä suoraviivaisesti muuttamatta nopeutta.
144
Valon taittuminen optisesti tiheämmästä harvempaan
Nopeus kasvaa ja valo taittuu normaalista poispäin
145
Harmoninen voima
Voima, joka aina suuntautuu kohti tasapainoasemaa. Ja on suoraan verrannollinen etäisyyteen tasapainoasemasta
146
Isaac Newton
1700. Liikeen jatkuvuuden lait (newtonin lait), optiikka, spektri.
147
Esimerkkejä koverasta pallopeilistä
Siitä syntyy suurennettu kuva. Esim meikkipeili
148
Kuvan ja valekuvan ero
Valekuvaa ei näy varjostimella
149
Kokonaispaine syvyydellä h
p = p0 + rho x gh
150
Esimerkkejä kuperasta peilistä
Esineet pienempiä, autojen taustapeilit, hammaslääkärin peilit
151
Aaltoliikkeen perusyhtälö valolle
c = f*landba
152
Ominaislämpökapasiteetti
c, J/kg x celsius
Ilmaisee aineen lämpönä luovuttavan/vastaanottaman energian massayksikköä ja lämpötilayksikköä kohti.
Q=cmT
153
Yhdistävä/Additiivinen värinmuodostus.
Tapahtuu kun kaikki tappisolumme reagoivat valoon sopivassa suhteessa ja aistimme valon valkoisena.
154
Hyvän kalorimetrin lämpökapasiteetti on..
..Suuri, koska lämpötila kohoaa vain vähän, vaikka siihen siirtyisi lämmittäessä suuri määrä energiaa.
155
Kolmiulotteinen aaltoliike
Aallot leviävät pistemäisestä aaltolähteestä pallomaisena rintamana joka suuntaan. Kaukaa esiintyy tasomaisena vastakkaisena etenemissuuntaan.
156
Missä peilin heijastumien tapahtuu?
Peilin lasin takapinnalla, joka on päällystetty ohuella hopea/alumiinikerroksella.
157
Optisesti tiheämmässä aineessa..
..Voimakkaasti valoa taittava (valon nopeus siellä hitaampi)
158
Albert Einstein
1950. Suhteellisuusteoria. Valo koostuu fotoneista.
159
Lämpökapasiteetti
C, J/Celsius.
Ilmaisee paljonko energiaa kappale voi ottaa vastaan/luovuttaa yhtä lämpötilayksikköä kohti.
Q=CT
160
Termodynaaminen tasapaino
Kun vallitsee terminen, mekaaninen ja kemiallinen tasapaino
161
Vapaakappalekuva
Piirros kappaleesta ja siihen vaikuttavista voimista
162
Jouden jäykkyys ja jaksonaika
Mitä jäykempi sitä pienempi jaksonaika. Taajuus ei riipu värähtelyamplitudista
163
Newtonin III laki
Voiman ja vastavoiman laki. Kahden kappaleen vaikuttaessa voimalla on aina vastavoima. Ne ovat yhtä suuria mutta vastakkaissuuntaisia. N=G
164
Celsiuksen tunnus
t, sekaantumisvaarassa theeta
165
Kriittinen piste
Aineelle ominainen. Kriittisen pisteen jälkeen kaasun ja nesteen olomuodon raja häviää
166
Ideaalikaasun tilanyhtälö
pV = nRT
167
Absoluuttinen kosteus
Ilmassa olevan vesihöyryn massa tilavuusyksikköä kohti
168
Dobblerin ilmiö
Mittaa aaltolähteen ja havaitsijan liikkuessa toistensa suhteen äänen taajuutta.
f= f0*(v +- vhavaitsija) / (v +- vaaltolähde)
169
Äänekkyystaso
1 fon
Ilmaisee kuuloaistimuksen voimakkuutta. Koska äänenkorkeudesta riippuen saman intensiteetin äänet saatetaan kuulla eri voimakkuudella
170
Melu
Kaikki häiritsevä, haitallinen ja vahingollinen ääni
171
Laajenevan kaasun tekemä työ
W = pV
172
SI-järjestelmän perussuureet
Pituus, massa, aika, sähkövirta, valovoima, lämpötila ja ainemäärä
173
Linssin taittovoimakkuus
D = 1/f
| Dioptri. Kuperassa positiivinen ja koverassa negatiivinen. Likinäköisellä koverat linssit (esim minä)
174
Dispersio
Aineen taitekertoimen riippuvuus valon aallonpituudesta. Havaitaan esim sateenkaaren syntyessä, kun näkyvän valon eri aallonpituudet (värit) taittuvat eri lailla.
175
Amplitudi
A, pituus tasapainoasemasta
176
Energian siirtymisen tavat
1. konvektoituminen eli kuljettuminen (liikkuvan aineen mukana siirtyen)
2. Johtumalla
3. Sähkömagneettisena säteilynä
177
Kastepiste
Ilmassa oleva vesihöyry kyllästyy ja tiivistyy (sumu, kaste)
178
Termodynaaminen systeemi
Kokonaisuus, jossa tietty määrä jotain ainetta/aineita
179
Pulssin ja aallon käyttäytyminen erilaisten aineiden välisessä rajapinnassa
- Pulssin heijastuminen tiheämmästä aineesta saa sen vastakkaissuuntaiseksi
- Pulssin heijastuessa harvemmasta aineesta vaihe ei muutu
- Rajapinnan läpi menevä aalto säilyttää vaiheen ja taajuuden
180
Normaali ilmanpaine
101 325 Pa
181
Taajuus
Frekvenssi, jaksonajan käänteisarvo. f=1/T
182
Vertaa pascaleita, baareja ja elohopeamillimetrejä
101,3 kPA = 1,013 bar = 760 mmHg
183
Jos taitesuhde n12 on suurempi kuin yksi..
- Aalto saapuu aalto-opillisesti harvemmasta aineesta
- Aallon nopeus pienenee rajapinnan ylityksen jälkeen
- Aallon etenemisnopeus kääntyy pinnan normaaliin päin
184
Näkyvän valon aallonpituusalue
n 400-700nm. Violetti > Punainen
185
Kaksiuloitteinen liike
Tasoliike. Esim hiiren liike.
186
Kupera peili muodostaa kuvan
Aina oikeinpäin, pienennetty valekuva
187
Naisten ja miesten äänihuulet värähtelevät..
Naisten 200-300 / s normaalipuheessa. Miehen harvemmin (koska äänihuulet paksummat ja pidemmät)
188
Kolmen eri tappisolun värit
Punainen, sininen ja vihreä
189
Aalto-opillisesti harvempi
Aien, jossa aallon etenemisnopeus on suurempi
190
Miten aalto etenee nesteissä ja kaasuissa
Voi esiintyä vain pitkittäistä
191
Ydinvoiman aiheuttaa
Kvarkkien välinen vahva vuorovaikutus. (siitä syntyvä protonien ja neutronien välille jäännösvoima)
192
Ihmiskorvan kipukynnys
120-125 dB
193
Kaasujen yleinen tilanyhtälö
pV/T = vakio
194
Ohuen koveran linssin piirrossäännöt (2/3)
1. Pääakselin suuntaisena linssiin tuleva valonsäde taittuu ja kulkee valepolttopisteen kautta.
2. Linssin keskipisteen kautta kulkeva valonsäde ei taitu
3. Linssin takana olevaa valepolttopistettä kohti tuleva valonsäde taittuu ja kulkee sitten pääakselin suuntaisesti
195
Kolmoispiste
Kaikki kolme olomuotoa tasapainossa ja aine voi esiintyä minä tahansa niistä
196
Interferenssiaalto
Interferenssin tuloksena syntyvä summa-aalto.
197
Ionisoiva säteily
Gamma, röntgen (UV)
198
Ilmankosteus
Ilmassa höyrynä oleva vesi
199
Lämpöopin 2. pääsääntö
- Energiaa siirtyy lämpönä aina korkeammasta lämpötilasta matalampaan kunnes lämpötasapaino.
- Eristetyn systeemin epäjärjestys kasvaa, kunnes systeemi saavuttaa tasapainotilan. Eäjärjestys ei vähene itsestään
- Entropia
- Kaikkea systeemin sisäenergiaa ei voi muuttaa mekaaniseksi työksi
200
Nimeä kolme termodynaamista systeemiä
eristetty (mikään ei vaihdu), suljettu (aine ei vaihdu) ja avoin (energia ja aine vaihtuu)
201
Mekaaninen energia
Kappaleen potentiaali- ja liike-energian summa.
202
Teho
Ilmaisee kuinka nopeasti voima tekee työn
P= W/t
Yksikkö J/s = Watti
203
Maailmankaikkeuden rakenne
Kvarkki(elektorni) < Neutroni, Protoni < Ydin < Atomi < Molekyyli < Kappale < Planeetta < Aurinkokunta < Galaksi < Galaksijoukko
204
Sähkömagneettinen vuorovaikutus
Vetävä/hylkivä. Kaikkien sähkömagneettisten kappaleiden välillä.
205
Pallopeilin viivasuurennos
m = k/e = b/a
206
Gay-Lussacin laki
Isobaarinen
| V/T = vakio
207
Kelvinasteikon peruslämpötilat
273,16 ja 0
208
Paine kaasuissa ja nesteissä
Vaikuttaa yhtä suurena kaikkiin suuntiin
209
Hiukkasfysiikan vaikutustapa
Välittäjähiukkaset. Välittäjähiukkanen (fotoni) välittää kappaleiden vuorovaikutuksen.
210
Kokonaisheijastumisen rajakulma
sinar= v1/v2
| Tapahtuu VAIN jos taitesuhde on pienempi kuin yksi eli aalto-opillisesti tiheämmästä aineesta harvempaan
211
Hydrostaattinen paine
Paine, joka johtuu nesteeseen/kaasuun kohdistuvasta painosta.
p = rho x gh
212
Stephen Hawking
2000. Kosmologia ja painovoima. Mustat aukot.
213
James Clerk Maxwell
1860. Yhdisti sähkön ja magnetismin. Ennusti sähkömagneettisten aaltojen olemassaolon.
214
Koveran linssin muodostama kuva
Oiekin päin oleva pienennetty valekuva. Sitä suurempi, mitä lähempänä linssiä esine on.
215
Ilman suhteellinen kosteus
Kuinka monta prosenttia absoluuttinen kosteus on maximikosteudesta
216
Miksi kiiltävä alumiinipinta on hyvä lämmöneristäjä?
Koska se tehokkaasti kimpoikkaa lähes kaiken energian takaisin.
217
Hila
Levy, jossa on yhdensuuntaisia ja toisistaan yhtä etäällä olevia rakoja tai uurteita
218
Richard P. Feynman
1950. Hiukkasten välinen vuorovaikutus. Kehitti kvanttiteoriaa.
219
Huojunta
Kun kahden äänen, joiden taajuus lähes sama, interferenssi kuullaan äänen voimakkuuden jaksottaisena vaihteluna eli huojuntana.
f= lf1 - f2l
220
Tasainen liike
Kun vauhti/suunta ei muutu
221
Big Bang
Puristunut maailmankaikkeus alkoi laajeta ja lämpötila laski
222
Osittain polarisoitunut valo
Sähkökenttä värähtelee joissakin suunnissa enemmän
223
Lämmön symboli
Q (Joule)
224
Valo on polarisoitunutta, kun
se siroaa väliaineen hiukkasista
225
Infraääni
Haitallista hermostollisten vaikutusten takia taajuusalueella 5-10Hz. Näitä ääniä ei kuule, mutta esim elokuvateatterissa ne voi tuntea-
226
Mitä eri liikkeitä on?
Etenemis-, pyörimis-, värähtely- ja aaltoliikettä
227
Mistä auringon energia on lähtöisin?
Fuusioreaktioista. Korkeassa kuumuudessa ja paineessa vety-ytimet liittyvät yhteen muodostaen heliumia vapautten energiaa säteilynä.
228
Kaartevuuskeskipiste
O, pallon keskipiste
229
Kiila-aalto
Lentokoneen ylittäessä äänenopeuden, se kulkee lähettämiensä palloaaltorintamien edellä synnyttäen kartiomaisen kiila-aallon.
230
Pääakseli
Pallon keskipisteen ja peilin keskipisteen kautta kulkeva suora
231
Näkyvän valon spektri
Valon aallonpituusalueen silminnähtävä värijakauma. Esim staeenkaari. (sadepisara tai prisma)
232
Valokuidun rakenne
1. Sisällä ilmaa
2. Ladi/muovi
3. Päällystetään optisesti harvemmalla aineella
233
Aineen tiheys
m/V
234
Galileo Galilei
ca 1600. Nykyaikaisen fysiikan isä. Toi fysiikkaan mittauksen. Kaikki kappaleet putoavat yhtä nopeasti tyhjiössä
235
Mekaaninen aaltoliike
Aineessa etenevä jaksottaisesti toistuva "häiriö". Esim aalto, maanjäristys, puhe
236
Musta aukko
n 20x auringon massan kokoisen tähden luuhistuma
237
Suoraan verrannollisia ovat
x ja y. Esim y=kx. K fysikaalinen kulmakerroin
238
Vahva vuorovaikutus
Yleensä vetävä, pitää atomin ytimen koossa. Atomin ytimessä kvarkkien välillä.
239
Superpositioperiaate
Jokainen aaltoliike tapahtuu itsenäisesti
240
Aineen taitekerroin (valo)
n = c/caine
241
Intensiteettien suhde
I1/I2 = (r2/r1)^2
242
Metrsin määritelmä valonnopeudella
Metri on se matka, jonka valo kulkee tyhjiössä ajassa 1/299792458s
243
Diffraktio
Esteen aiheuttamaa valon taipumista
244
Makrokosmos
Avaruuden kokonaiskuvan selvittäminen ja maailmankaikkeuden kehityshistoria
245
Sisäenergia
Rakenneosasten lämpöliikkeen liike-energioiden ja rakenneosasten välisiin vuorovaikutuksiin liittyvien potentiaalienergioiden summa
246
Kylläinen höyry
Höyrystymiskäyrällä oleva höyry
247
Ekstrapolointi
Kuvaajan jatkaminen saatujen arvojen ulkopuolelle.
248
Pallopeilin kuvausyhtälö
1/a + 1/b = 1/f
249
Carnot hyötysuhde
Maksimihyötysuhde.
| n= T1-T2/T1 = 1 - T2/T1
250
Yhdensuuntainen siirtymä
Valon mennessä lasikappaleen läpi. Ei oel samalla suoralla, mutta on samalla puolella
251
Ilmassa ääni on - aaltoliikettä.
Pitkittäistä. Tiivistymien kohdalla ylipaine ja harventumien kohdalla alipaine.
252
Kolmiuloitteinen liike
Esim kalan uiminen akvaariossa.
253
Aaltorintama
Viiva, joka yhdistää aaltojen samassa vaiheessa olevat värähtelijät. Kohtisuorassa aallon etenemissuuntaa vastaan
254
Terminen tasapaino
Lämpötilaerot ovat tasoittuneet
255
Taittumislaki
sina1/sina2 = v1/v2 = landba1/landba2 = n2/n1 = n12
256
Lämpövoimakoneen hyötysuhde
n = W/Q1 = Q1-Q2/Q1 = 1 - Q2/Q1
Q1 on lämpösäiliö.
MUISTA KELVINEINÄ
257
Neutronitähti
Supernova räjähdyksesä jäljelle jäänyt tähden ydin. Pulsari. Supertiheä pga gravitaatiovoima
258
Kiehuminen
Tapahtuu lämpötilassa, jossa nesteen sisäinen paine suurempi/yhtä suuri kuin ulkoinen paine.
259
Paine
Voiman jakautumista vaikutuspinnalle. p=F/A
260
Supernova
Mikäli tähti on iso, massaltaan n 3x auringon kokoinen, sen luhistuminen aiheuttaa valtaisen räjähdyksen, supernovan.
261
Joule
Energian ja työn yksikkö
262
Suoraviivainen liike
Tasainen liike
263
Paikka tasaisessa suoraviivaisessa liikkeessä
x = x0 + vt
264
Nopeus tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä
v = v0 + at
265
Paikka tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä
x = x0 + v0t + 0,5at^2
266
Keskinopeus tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä
vk = (v0+v)/2
267
Miten saat hetkellisen kiihtyvyyden?
Piirtämällä tangentin (t,v) koordinaatistoon
268
Mihin kahteen vuorovaikutukset voidaan jakaa?
Kosketus- ja etävuorovaikutukseen.
269
Newton I
Jatkuvuuden laki. Kappale, joka ei ole vuorovaikutuksessa toisen kanssa, jatkaa tasaista liikettä/pysyy levossa
270
Newton III
Voiman ja vastavoiman laki. Jos kappale A vaikuttaa toiseen voimalla FAB kappale B vaikuttaa kappaleeseen A voimalla FBA, joka on yhtä suuri mutta vastakkaissuuntainen.
271
Vaikutussuora
Vaikutuspisteen kautta kulkeva voiman suuntainen suora
272
Tukivoiman suunta
AINA kohtisuorassa pintaa vasten
273
Liikeyhtälö
F = ma
274
Tasapainoehto
Sigma F = 0 (kun kappale tasaisessa liikkeessä/paikallaan)
275
Jännitysvoima
- Aina langan suuntainen
| - Jokaisessa pisteessä yhtä suuri
276
Väliaineen vastus
Nesteessä/kaasussa liikkuvan kappaleen liikettä vastustava voima. Johtuu siitä, että kappaleen pitää saada väliaineen partikkelit liikkeelle ja liikuttaa niitä. NIII:n mukaan ne työntävät takaisin.
277
Mitkä vaikuttaa väliaineen vastuksen suuruuteen?
Kappaleen nopeus, koko, muoto ja itse väliaine
278
Kitka
Kappaleiden välinen kosketusvoima, vastustaa kappaleiden liikkumista toistensa suhteen. Suunta on kosketuspinnan suunta.
279
Kitka on suurimmillaan..
Juuri ennen kuin kappale lähtee liikkeelle.
280
Liukukitka
Verrannollinen tukivoimaan N. Hankaaville pintapareille vakio.
281
Lepokitka
Estää kappaleita lähtemästä liikkeelle. Muuttuva voima
282
Lähtökitka
Lepokitkan suurin arvo. Pintapareille ominainen vakio
283
Arkhimedeen laki
Kappaleen ollessa väliaineessa, siihen kohdistuu ylöspäin noste, joka on yhtä suuri kuin vsen syrjäyttämän väliainemäärän paino
284
Noste
N = rhoo*Vg. rhoo on väliaineen tiheys
| Noste isompi nesteessä kuin kaasuissa, koska silloin tiheys on isompi.
285
Miski kuumailmapallo nousee ylöspäin?
Liekillä lämmitetty ilma nousee ylöspäin. Lämpösen ilman tiheys suurempi kuin kylmän. Nousee ylöspäin kunnes lämpötilaerot tasoittuneet.
286
Työ
W = Fs (Nm=J)
| On myös potentiaalienergian muutos
287
Voiman Teho
```
P = Fv
P = W/t (Watti)
```
288
Kappaleen potentiaalienergia
Ep = mgh
289
Vesivoimalaitoksen idea
Veden potentiaali ja liike-energian muuttaminen sähköksi. Vesi tippuu > potE muuttuu liikeE > muuttuu turbiinin ja sne akselin generaattorin pyörimisenergiaksi. Hyötysuhde hyvä, 80-90%
290
Liike-energia
Ek = 1/2*mv^2
291
Mekaaninen energia
Potentiaali- ja liike-energian summa
292
Konservatiivinen voima
Voiman tekemä työ on suljetulla kierroksella 0.
| Esim paino. Sen voima on tiestä riippumaton. Lisäksi jousivoima ja Coulombin voima
293
Työperiaate
Kappaleeseen vaikuttavan kokonaisvoiman tekemä työ on liike-energian muutos.
294
Mekaanisen energian säilymislaki
Mekaaninen energia säilyy, kun kappaleeseen vaikuttavat voimat ovat konservatiivisia (ei kitka tms)
Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2
295
Jousen potentiaalienergia
Ep = 1/2kx¨2
296
Jousen kokonaisenergia
Ekok= 1/2kA^2 = 1/2mv^2 + 1/2kx^2
297
Mekaniikan energiaperiaate
Systeemiin tehdyt systeemin ulkopuoliset voimat tekevät työtä, jolloin systeemin mekaaninen energia vähenee/kasvaa Wn verran
Ep1 + Ek1 + W = Ep2 + Ek2
298
Kappaleen liikemäärä
p = mv
| Liikemäärä on vektorisuure
299
Voiman Impulssi
I = Ft
300
Impulssiperiaate
Liikemäärän muutos on yhtä suuri kuin kokonaisvoiman impulssi kappaleelle
I = p2-p1
301
Liikemäärän säilymislaki
Systeemin liikemäärä säilyy kaikissa eristetyissä systeemeissä
302
Kimmoisa törmäys
Kappaleet eivät tartu yhteen ja niiden muoto säilyy ennallaan. Liikemäärä ja liikeenergia säilyy
303
Kimmoton törmäys
Törmäys, jossa osa energiasta muuttuu kappaleiden sisäenergiaksi. Liikemäärä säilyy, mutta liike-energia ei.
304
Täysin kimmoton törmäys
Kappaleet tarttuvat yhteen. Liikemäärä säilyy
305
Millainen liike on pyörimistä?
Kaikki, jossa kappaleen asento muuttuu, tapahtuu pyörimisakselin ympäri (ei sama kuin keskipiste)
306
Jäykkä kappale
kappale, jonka koko tai muoto ei muutu asennon muuttuessa
307
Pyörimisnopeus
Pyörimisen nopeus pyörimisakselin suhteen
n = kierrosten lukumäärä/kulunut aika
n = 1/T
Yksikkö 1/s tai rpm
308
Kiertymä
Kiertokulman muutos (siirtymä)
309
Kiertokulma
fii = s/r
| Kaaren pituus jaettuna säteellä, yksikkö radiaani.
310
Pyörimisen suunta
Positiivinen vastapäivään
311
Kulmanopeus
```
w = fii/t
w = 2pii*n
```
312
Tasainen pyörimisliike
fii = fii0 + wt
313
Keskikulmakiihtyvyys
ak = w/t
314
Kulmanopeus tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä
w = w0 + at
315
Kiertokulma tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä
fii = fii0 + w0t + 1/2at^2
316
Ympyräliikkeen perustelu
Kappale o ympyräliikkeessä, kun se liikkuu pitkin ympyrärataa. Tarkastellaan kappaleen paikan muuttumista, ei asennon.
317
Ratanopeus
Ympyräradalla olevan kappaleen ratanopeus
| v = wr
318
Normaalikiihtyvyys
an, suunta ympyrän keskipistettä kohti.
an = v^2/r = (wr)^2/r = w^2r
Kun kappaleen vauhti on tasaista, mutta sen suunta muuttuu kokoajan (ympyräliike)
319
Tangenttikiihtyvyys
On, kun ympyräradalla olevan kappaleen nopeuden suuruus muuttuu. Ympyrän tangentin suuntainen.
at = v/t = wr/t = alfa*r
320
Kokonaiskiihtyvyys ympyräradalla
a = at + an (vektorisumma)
| Käytä pythagoraa. Kulma on tanx= at/an
321
Voiman momentti
Kuvaa voiman kääntövaikutusta
M=Fr
r on voiman vrsi eli momenttivarsi (muodostaa suoran kulman voiman kanssa)
322
Kappaleen tasapaino pyörimisen suhteen
Kun kappale pyörii tasaisesti / ei pyöri, kokonaismomentti on 0.
Sigma M = 0
323
Kappaleen painopiste
Kappaleeseen kohdistuvan painon kuviteltu vaikutuspiste.
324
Kappaleen painopisteen paikka
```
x0= (m1x1 + m2x2 + ...)/(m1 + m2 + ...)
y0 = (m1y1 + m2y2 + ..)/(m1 + m2 + ..)
```
325
Tasapainolajit
Stabiili, labiili ja indifferentti
326
Stabiili tasapaino
Vakaa. Paikka jossa kappaleen potentiaalienergia pienin. (mäen alla)
327
Labiili tasapaino
Horjuva. Potentiaalienergia suurimmillaan (mäen päällä)
328
Indifferentti tasapaino
Epämääräinen. Jos potentiaalienergia ei muutu kappaletta siirrettäessä (suora taso)
329
Yksinkertainen mekaaninen kone + esimerkkejä
Laite, jolla muutetaan voiman suuruutta/suuntaa/molempia.
| Vipu, väkipyörä, talja, sakset, ruuvi, korkinavaaja, vintturi, kalteva taso, puukko ja kirves
330
Vipun tasapainoehto
F1r1 = F2r2
331
Kaltevan tason tasapainoehto
F/G = h/l
332
Väkipyörän ja taljan vaikutus tarvittavaan voimaan
Jokaisesta pyörästä käytettävän voiman määrä pienenee (kaksi pyörää 1/2, neljä pyörää 1/4)
333
Vintturin tasapainoehto
F/G = r1/r2
334
Milloin jäykkä kappale on tasapainossa?
Kun sen summa voimien ja momentin suhteen on 0
335
Hitausmomentti
Suure, joka kuvaa kappaleen ominaisuutta vastustaa pyörimisliikkeen muutoksia. J = 1 kgm^2 eli Nms^.
Riippuu kappaleen muodosta, massasta ja pyörimisakselista
336
Pyörimisliikkeen liikeyhtälö
M = J*alfa
337
Massapisteistä koostuvan systeemin hitausmomentti
J = Sigma m1r1^2
338
Pyörimisliikkeen energia
Er = 1/2Jw^2
339
Ympyrälevyn & Umpinaisen silinterin hitausmomentti
J = 1/2mr^2
340
Ympyrärenkaan & Ohutseinäisen sylinterin hitausmomentti
J = mr^2
341
Umpinaisen pallon hitausmomentti
J = 2/5mr^2
342
Onton pallon hitausmomentti
J = 2/3mr^2
343
Sauvan (pyörimisakseli keskellä) ja sauvan (pyörimisakseli päässä) hitausmomentti
```
J = 1/12ml^2
J = 1/3ml^2
```
344
Työ pyörimisliikkeessä
W = M*fii (kiertokulma)
345
Pyörimismäärä
L = Jw
346
Vieriminen
Pyörivän kappaleen etenemistä niin että se ei liu'u. Kappale sekä pyörii että etenee
347
Vierimisehdot
```
s = fii*r
v = wr
a = alfa*r
```
348
Vierivän kappaleen kokonaisliike-energia
Ek,kok = Ek + Er
349
Mikä pysäyttää vierivän kappaleen?
Vierimisvastus (suuri esim pehmeillä alustoilla)
350
Keplerin I:n laki
Planeettojen radat ovat ellipsejä, joiden toisessa polttopisteessä on Aurinko
351
Keplerin II laki
Planeetan liikkuessa sitä Aurinkoon yhdistävä jana pyyhkii yhtä pitkissä ajoissa yhtä suuret pinta-alat.
(Ellipsien päässä ehtii edetä vähemmän mutta etäisyyden takia pinta-ala suuri. Ellipsin sivuilla etenee enemmän, etäisyyden takia pinta-ala pienempi)
352
Keplerin III laki
Planeettojen kiertoaikojen T (Auringon ympäri) neliöt ovat verrannolliset niiden ja Auringon keskietäisyyksien r kuutioihin
(T1^2/T2^2) = (r1^3/r2^3)
T^2 = kr^3 (k on vakio)
353
Planeettojen liikumisnopeudet ellipsiradalla
Lähellä aurinkoa liikkuu nopeammin ja kaukana hitaammin
354
Keskeisvoima
Voima, joka suuntautuu aina kohti samaa pistettä
355
Newtonin gravitaatiolaki
F = gamma * (m1m2)/r^2
356
Gravitaation potentiaalienergia
Ep = - gamma*(mM)/r
357
Mekaaninen energia gravitaatiokentässä
E = 1/2mv^2 + (-gamma*(mM)/r)
358
Toinen pakonopeus
Nopeus, jolla satelliitti/avaruusalus vapautuu kokonaan taivaankappaleen vetovoimakentästä mutta jää Aurinkoa kiertävälle radalle
359
Kytkentäkaavio
Piirrosmerkkien avulla esitetty kytkentä
360
Milloin virtapiirissä kulkee sähkövirta (yksinkertaisesti)
Kun se on suljettu
361
SI-Suureet
m, kg, I, K, s, a, mol, cd (valovoima)
362
SÄhkövirta (suunta ja tunnus)
Plussasta miinukseen, 1 A (I).
| Yleensä elektronien liikettä (kaasuissa myös ionien liikettä)
363
Tasavirta
Sähkövirta, joka kulkee virtapiirissä kokoajan samaan suuntaan
364
Mitä on tapahtunut jos tasavirtaiirissä virta on negatiivinen?
Mittarin navat ovat kytketty väärinpäin
365
Kirchhoffin I laki
Virtapiirissä haarautumispisteeseen tulevien sähkövirtojen summa on yhtä suuri kuin siitä lähtevien
I1 = I2 + I3
366
Tyypillisiä sähköjohteita (ja miksi)
Metallit ja hiili. Niissä on runsaasti vapaita elektroneja
367
Sähkövirran kaava
I = Q/t = C/s = A
| Q on varauksen suuruus
368
Lähdejännite
Pariston virrankehittämiskyvyn voimakkuus E. kuormittamaton jännitelähde
369
Jännitelähteen napajännite
Kuormitetun jännitelähteen jännite.
| U = E - RsI
370
Jännitehäviö
Suljetussa virtapiirissä olevan laitteen napojen välinen jännite
371
Sähköparien yhdistelmä
Paristo
372
Akku
Laite, jossa energiaa varastoidaan kemialliseksi energiaksi
373
Ohmin laki
U = RI
374
Vastus
Sähkövirtaa rajoittava komponentti
375
Resistanssi
Vastuksen kyky vastustaa sähkövirran kulkua R = U/I
| R = rhoo*l/A
376
Potentiaaliero
V, Virtapiirissä pisteiden B ja A välinen jännite UBA on niiden pisteiden potentiaalinen erotus
377
Potentiaalikäyrä
Piirin potentiaali paikan funktiona
378
Maadoitus
Paikka jossa potentiaali V = 0. Sovittu
379
Mitä tapahtuu jos virtapiirissä kaksi pistettä maadoitetaan?
Niiden välillä ei kulje virtaa eikä ole jännitettä
380
Kirchoffin II laki
Suljetussa virtapiirissä potentiaalimuutosten summa on nolla V = 0
381
Resistiivisyys
rhoo. Kuvaa aineen kykyä vastustaa sähkövirran kulkua. Ohmimetri
rhoo = rhoo20*(1 + alfa*T)
Alfa on resistiivisyyden lämpötilakerroin 1/K
382
Yksi lamppu kytketty vs monta lamppua kytketty sarjaan
Ensimmäisessä lamppu palaa kirkkaammin koska sen lpi kulkee suurempi virta
383
Vastusten sarjaankytkentä
R = R1 + R2 + R3 + ...
384
Vastusten rinnanytkentä
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...
385
Miksi käytetään etuvastusta ennen volttimittaria?
Jotta volttimittarissa ei tapahdu suurta jännitehäviötä - se tapahtuu etuvastuksessa
386
Laitteen sähköteho
P = UI 1 Watti
387
Joulen laki
P = RI^2
388
Sähkölaitteen kuluttama energia
E = Pt = UIt
389
Sarjaan kytketyt napajännitteet
U = U1 + U2 + U3 + ..
390
Rinnankytketyt paristot, joilla eri lähdejännite E
Pienemmän lähdejännitteen omaava kuormitata muita -E
391
Mitä on sähköinen vuorovaikutus?
Varauksisten hiukkasten välinen vuorovaikutus. Joko vetävä tai hylkivä
392
Sähkövaraus
Sähköisesti vuorovaikuttavien hiukkasten ominaisuus. Voi olla +/-. Samanmerkkiset hylkivät toisiaan. Kappaleen sähkövaraus on aina alkeisvarauksen e moninkerta
393
Alkeisvaraus
e
394
Sähkövarauksen säilymislaki
Eristetyssä systeemissä positiivisten ja negatiivisten varausten summa on vakio
395
Coulombin laki
Hiukkasten toisiinsa kohdistama voima
F = k*(Q1Q2/r^2)
k on Coulombin lain vakio
396
Coulombin laki eristeessä
F = k/er*(Q1Q2/r^2)
| er on eristeen suhteellinen permittiivisyys
397
Mitä varattujen hiukkasten välillä oleva eriste tekee?
Heikentää niiden sähköistä vuorovaikutusta
398
Sähkökenttä & Kenttäviivat
Jokaisen varatun kappaleen ympärillä. Ilmaistaan kenttäviivojen avulla Kenttäviivat lähtee positiivisesta ja menee negatiiviseen
399
Kenttäviivan pisteeseen piirretty tangentti kertoo..
..Sähkökentän suunnan siinä pisteessä
400
Sähkökentän voimakkuus
E = F/q. N/C
| Samansuuntainen positiivisen hiukkasen varauksen kanssa ja erisuuntainen negatiivisen hiukkasen varauksen kanssa
401
Pistevarauken sähkökenttä
E = k* Q/r^2
402
Homogeeninen sähkökenttä
Sähkökentän voimakkuus ja suunta joka pisteessä sama
403
Hiukkasen potentiaalienergia homogeenisessä sähkökentässä
```
Ep=qEx = qV (V on hiukkasen potentiaali)
x = etäisyys nollatasosta (miinuspuoli sähkökentässä pitkälti)
```
404
Homogeenisen sähkökentän potentiaali
Hiukkasen potentiaalienergian ja sähkövarauksen suhde
| V = Ep/q = Ex
405
Tasapotentiaalipinta
Pisteet sähkökentässä, joilla on sama potentiaali
406
Jännite homogeenisessä sähkökentässä
```
U = Ed
d = tasapotentiaalipintojen välimatka
```
407
Sähköisen voiman tekemä työ
W = qU
408
Ensimmäinen suure, jonka arvo todettiin kvanttiutuneeksi
sähkövaraus q. Eli kaikki varaukset ovat qn moninkertoja
409
Mitä tapahtuu hiukkaselle joka tulee sähkökentään poikittain?
Sen nopeuden suunta ja suuruus muuttuu. Se kaartuu vastakkaiselle puolelle (positiivinen negatiiviselle ja negatiivinen positiiviselle)
410
Työperiaate homogeenisessä sähkökentässä
Ek2 - Ek1 = W
411
1 eV
1,6021773 * 10^-19
412
Faradayn häkki
Ulkoiselta sähkökentältä suojaava metallisuojus (esim auton kori)
413
Johde sähkökentässä
Vetää puoleensa kenttäviivoja, varausket sisällä jakautuvat sähkökentän mukaan (positiiviset menee neg puolelle jne) Sähkökentän voimakkuus johteen sisällä on 0
414
Sähköinen influenssi
Ulkoisen sähkökentän johteessa aiheuttama varausten erottuminen, sähkövarauksen jakautuminen
415
Mikä on eriste?
Aine, jossa ei ole vapaita varauksenkuljettajia / niitä on hyvin vähän. Voi koostua pysyvistä dipolimolekyyleistä (jotka sähkökentässä kääntyvät sähkökentän mukaisesti)
416
Eriste sähkökentässä
Kenttäviivat menevät suoraan, mutta sähkökentän voimakkuus on eristeessä pienempi kuin sen ulkopuolella
417
Eristeen suhteellinen permittiivisyys
er = Eu/Ee
| Tyhjiöllä 0, mitä suurempi, sitä enemmän se heikentää sähkökenttää. Eristeillä aina > 1
418
Mikä on kondensaattori?
Kaksi lähekkäin olevaa johdekkappaletta, joiden välillä on eristekerros. Voi varastoida sähkövarausta ja energiaa
419
Mihin kondensaattoria voidaan käyttää?
Virtakatkaisimessa estämässä kipinöintiä, mittalaitteissa.
420
Kondensaattorin kapasitanssi (ja kondensaattorin kaava)
Kondensaattorille ominainen suure, joka kertoo kondensaattorin sähkönvaraamiskyvyn.
Q = CU
421
Kondensaattori, joka löytyy ihmisestä
Esim solun ulko- ja sisäpinta
422
Miten kondensaattorin kapasitanssi muuttuu levyjen välimatkaa muuttaessa?
C = Q/U U= Ed
C = Q/Ed
Eli pienenee kun välimatka kasvaa
423
Levykondensaattorin kapasitanssi
```
C = e0er* A/d
er= eristeen suhteellinen permittiivisyys
```
424
Kondensaattorin energia
E= 1/2QU = 1/2Q^2/C = 1/2CU^2
425
Miten defibrillaattorien energia saadaan?
Purkamalla kondensaattorin varaus
426
Kondensaattorien kokonaiskapasitanssi
Rinnan kytkettynä niiden summa.
Sarjaan kytkettynä 1/C summa
Sarajan kytkettynä niiden läpi kulkee sama virta, mutta jännite eri
427
Eniten käytettyjä puolijohteita
Si, Ge ja Ga
428
Puolijohde
Johtaa sähköä mutta plajon huonommin kuin johde.
429
Tasasuuntaus
(Diodi), muuttaa vaihtovirran tasavirraksi ja vaihtojännitteen tasajännitteeksi
430
LED
Loistediodi. Light Emitting Diode
| puolijohtediodi, joka säteiele kun siihen johdetaan sähkövirtaa
431
Päästösuunta
Diodin anodi kytketään jännitelähteen plusnapaan. > Sähkövirta kulkee (kun diodin päiden välinen jännite ylittää kynnysjännitteen)
432
Kynnysjännite
Minimijännite, nimellisjännite
433
Estosuunta
Diodin anodi on kytketty miinusnapaan. Diodin läpi EI kulje sähkövirtaa.
434
Kulkeeko estosuuntaan kytketyn didoin läpi sähkövirtaa?
Pieni sähkövirta, estovirta. Mikäli estojännite kasvaa suureksi, tapahtuu läpilyönti ja diodi tuhoutuu.
435
Diodin epäpuhtausautomit
Donori (antaja), jos sillä on yksi ulkoelektroni enemmän.
| Akseptori (ottaja) jos sillä on yksi ulkoelektroni vähemmän
436
n-tyypin puolijohde
Epäpuhtausatomi on donori, varauksenkuljettajana toimii elektroni NEG
437
p-tyypin puolijohde
Epäpuhtausatomina akseptori, varauksen kuljettaja on aukko (koska siitä puuttuu elektroni, se on POS)
438
Tyhjennysalue
pn-puolijohdeliitoksessa oleva keskiö, jossa ei varauksenkuljettajia.
439
Kynnysjännite pn-puolijohdeliitoksessa
n- ja p-puolen välinen potentiaaliero
440
Mitä tapahtuu jos pn-liitos kytketään väärin päin (ja miten päin)?
p-puoli on yhdistetty negatiiviseen napaan. Tyhjennysalue kasvaa
441
Mikä on pn-puolijohdeliitoksen päästösuunta ja mitä tapahtuu?
p-puoli positiiviseen. Tyhjennysalue häviää ja sähkökentän suunta p > n
442
Magneetin kaksi kohtiota
N-kohtio (punainen pohjoiskohtio) ja S-kohtio (valkoinen eteläkohtio)
443
Mitä magnetoituminen on? (alkeismagneeteista lähtien)
Alkeismagneetti: kappaleen sisällä oleva elektroni joka aiheuttaa magnetoitumisen. Elektronin spin aiheuttaa magnetoitumisen. Mikäli kaikki spinit ovat satunnaisessa järjestyksessä, summa on 0 ja kappale ei ole magneettinen. Jos summa on >0 aine on magneettinen ja pyrkii vahvistamaan ympäröivää magneettikenttää.
444
Magneettinen kyllästyminen
Kun kaikilla alkeismagneetteilla on sama suunta.
445
Onko alkeismagneetilla kaksi kohtiota?
On
446
Pystyykö aineen magneettisuutta poistamaan?
Pystyy, esim kuumentamalla Curie -lämpötilaan. Rauta tulee kuumentaa 770 asteeseen. (Alkeismagneetit alkavat heilua satunnaisiin suuntiin)
447
Magneetissa kenttäviivojen suunta on..
Pohjoisesta Etelään (N > S) magneetin ulkopuolella. Magneetin sisäpuoellla suunta on S > N
448
Magneettivuon tiheys
B. Kertoo magneettikentän voimakkuuden ja suunnan. Mitä tiheämmin magneettikentän kenttäviivat ovat, sitä suurempi B
449
Maapallon magneettisuus
Maan magneettiekntän etelänapa on pohjoisessa ja pohjoisnapa etelässä. Deklinaatio on poikkeama maantieteellisestä pohjoissuunnasta ja Inklinaatio on kallistuma vaakatasosta
450
Ferromagneettinen aine
Magnetoituu voimakkaasti ja voi jäädä pysyvästi magneetiksi. Sen suhteellinen permeabiliteetti on >>1; vahvistaa ulkoista magneettikenttää. Menettää magneettisuuden Curie lämpötilassa
451
Suhteellinen permeabiliteetti
myyr = myy/myy0
452
Magneettisesti kova ja pehmeä aine
Magneettisesti pehmeä aine magnetisoituu herkästi sähkökentässä, mutta menettää magnetoitumisen yhtä herkesti sähkökentän lähtiessä.
Magneettisesti kova aine jää pysyvästi magneetiksi. Sähkökentän mentyä jäljelle jää jäännösmagnetismi. Magneettisuuden voi poistaa esim suurella vastakkaissuuntaisella magneetilla
453
Paramagneettinen aine
Se on atomitasolla pysyvästi magneettinen ja hieman vahvistaa ulkoista magneettikenttää. Suhteellinen permeabiliteetti hieman >1. Esim platina, alumiini, happi
454
Diamagneettinen aine
Magnetoituu ulkoisessa magneettikentässä, väärään suuntaan. Eli vastustaa ulkoista magneettikenttää. Esim kupari, vesi, ruokasuola, graffiti.
455
Magneettinen voima
Kohdistuu liikkuvaan varattuun hiukkaseen.
| F = qvBsinalfa
456
Oikean käden sääntö varatulle hiukkaselle
Peukalo = F
Etusormi = v
Keskari = B
Negatiiviselle hiukkaselle magneettinen voima on peukalolle vastakkainen!
457
Syklotroni
AKA hiukkaskiihdytin.
1. Tyhjiössä hiukkasen kiihdytys suureen nopeuteen
2. Ohjaus magneettikentän avulla kiihdytettäväksi (magneettinen voima tekee ympyräradan).
Koostuu kahdesta puoliympyrästä, D kirjaimesta. Dn välillä on suuritaajuinen vaihtojännite.
Lääketieteellisissä hoidoissa käytettävien radioaktiivisten aineiden valmistus
458
Syklotronin kiihdytysjännitteen taajuus on
Yhtä suuri kuin ionin kierrostaajuus
459
Massaspektrometri
Ominaisvarauksien ja molekyylin massan selvitys, erota aineen eri isotoopit.
1. Kiihdyttävä sähkökenttä (samansuuntainen nopeuden kans)
2. Nopeusvalitsin (Saapuu kohtisuorasti tähän magneetti- ja sähkökenttään). Pääsee ulos vain jos rata ei kaareudu eli qE=qvB
3. Sähkökenttä. Rata kaareutuu ja ioni läiskähtää ilmaisimelle.
Esim huumetesti
460
Oikean käden sääntö johtimessa
Peukalo virran suuntaan > muut sormet osoittaa magneettikentän suunnan
Peukalo: Voima
Etusormi: Sähkövirta
Keskari: B
461
Biot'n ja Savartin laki
Suoran virtajohtimen magneettikentän magneettivuon tiheyden suuruus etäisyydellä r johtimesta
B = (myy0*I)/(2pii*r)
462
Virtajohdin ulkoisessa magneettikentässä
F = IlBsinalfa
463
Ampeerin määritelmä
Kahdessa yhdensuuntaisessa johtimessa, jotka ovat metrin etäisyydellä toisistaan, kulkee ampeerin suuntaiset virrat jos metrn mittaisella pätkällä vaikuttava voima on 2 *10^-7 N
464
Käämin oikean käden sääntö
Sormet osoittaa kulkevan sähkövirran suuntaan niin peukalo osoittaa kohti käämin sisällä olevan magneettikentän pohjoiskohtiota.
465
Milloin käämiin kohdistuva momentti on suurimmillaan?
Kun kenttäviivat ovat käämin silmukoiden tason suuntaiset
466
Käämiin vaikuttava momentti
Magneettikentän aiheuttama voima käämille. Käämi pyrkii asentoon, jossa sen sisäinen magneettikenttä on ulkoisen kanssa samassa suunnassa.
M = NABIsinalfa
467
Sähkömagneettinen induktio
Kun johdin on muuttuvassa magneettikentässä, siihen indusoituu jännite. Se synnyttää suljettuun virtapiiriin sähkövirran, induktiovirran.
468
Oikeankäden sääntö induktiovirran suunnan selvittämiseksi
Peukalo kohti indusoituneen magneettikentän suuntaa, niin sormet esittää induktiovirran suunnan.
469
Lenzin laki
Induktiovirta on suunnaltaan sellainen, että sen vaikutukset vastustavat magneettikentän muutosta, josta induktio aiheutuu.
470
Suoran johtimen induktiolaki
e = lvBsinalfa
471
Magneettivuo
SIlmukan läpi menevien kenttäviivojen määrä.
| fii = AB. Yksikkö Wb, Weber
472
Induktiolaki
e = - (Magneettivuon muutos)/t
473
Itseinduktio
Ilmiö, jossa johtimen muuttuva sähkövirta indusoi samaan johtimeen sähkövirran muutosta vastustavan jännitteen
474
Itseinduktiojännite
e = -L*(I/t)
| L on käämin induktanssi.
475
Induktanssi
Ilmaiseen (itseinduktioilmiön voimakkuuden) käämin kyvyn vastustaa sähkövirran muutosta. Yksikkö on Henry (Vs/A)
476
Käämin magneettikentän energia
Käämin magneettikentän luomiseen käytetty energia varastoituu käämin magneettikentän energiaksi.
E = 1/2LI^2
477
Pyörrevirrat
Magneettikentässä liikkuvaan metallilevyyn indusoituu sähkövirtoja kohtiin, jossa magneettivuo muuttuu. Se on nimeltään pyörrevirta.
478
Pyörrevirtojen käyttökohteita
Induktioliesi, metallinpaljastin, nopeusmittari, induktiouuni, induktiojarru, junan jarru
479
Generaattori ja sen lähdejännite
Muuttaa mekaanisen energian sähköksi
e = e0sin(2piift)
e0 = NAB2piif
Silmukka pyörii magneettikentässä > magneettivuo muuttuu kokoajan > silmukkaan indusoituu lähdejännite
480
Vaihtovirran taajuus suomessa
50 Hz
481
Tehollinen arvo
Yhtä suuri tasavirran arvo kuin vaihtovirran arvo olisi.
| I = i0/neliö2
482
Vaihtojännite ja -virta vastuksessa
```
u = u0sin(wt)
i = i0sin(wt)
```
483
Vaihtovirtapiirin impedanssi
Z = U/I
| Kuvaa piirin kykyä vastsutaa sähkövirtaa
484
Tasavirtapiirissä oleva käämi
Sähkövirran kulkua vastustaa ainaoastaan käämin pieni resistanssi
485
Induktiivinen reaktanssi
Käämin vaihtovirtaa vastustava ominaisuus, X(L)
| X (L) = s*pii*fL
486
Kondensaattori vaihtovirtapiirissä
Kondensaattori vuoroin latautuu ja purkautuu > virta kulkee
487
Kapasitiivinen reaktanssi
Kondensaattorin vaihtovirtaa vastustava ominaisuus
| X(C) = 1/(2*pii*fC)
488
Vaihe-ero
Jännitteen aj virran huiput ei ole samaa aikaa.
Käämissä jännitehäviö tulee ensin ja sitten sähkövirta (vastustava induktio), psitiivinen vaihe-ero
Kondensaattorissa sähkövirta ensin ja sitten jännite (vaihe-ero negatiivinen)
489
RCL-piirin impedanssi ja reaktanssi
Z (impedanssi) = neliö(R^2 + X^2)
| Reaktanssi X = X(L) - X(C)
490
Tasasuuntaus
Vaihtovirran muuttaminen tasavirraksi
491
Tasasuuntaussilta
Neljä diodia kytketty piiriin niin, että virta kulkee lampun läpi aina samaan suuntaan riippumatta lähdejännitteen suunnasta.
492
Vaihtovirtalaitteen teho
P = UIcosfii
| cosini on tehokerroin
493
Pätöteho
Vaihtovirtalaitteen OTTAMA teho. Ilmaisee kuinka nopeasti laite muuttaa sähköverkon energiaa oikeaan muotoon. Pätötehosta tulee sähkölasku
494
Muuntajan käämit
Ensiökäämi on kytketty vaihtojännitelähteeseen. Sähkölaitteen puolella on toisiokäämi
U1/U2 = N1/N2 = I2/I1
495
Ideaalinen muuntaja
Muuntaja, jossa ei tapahdu energiahäviötä/tehohäviötä
496
Tähtikytkentä
Kun tuotetaan kolmivaihevirtaa ja käämien toiset päät on yhdistetty yhteiseen pisteeseen
497
Kolmivaihevirran pääjännite ja huippujännite
Neliö3 * 230V = 400V
| Neliö2 * Neliö3 * 230V = 560V
498
Sähkömagneettisen aallon nopeus
Valonnopeus f = c/landba
499
Resonanssitaajuus
Taajuus, jolloin rektanssi on 0.
X(L) - X(C) = 0
On ominaisuustaajuus
500
Antennin lähettämä aallonpituus
landba = 2l
501
Lämpösäteily
Sähkömagneettinen säteily, joka muuttuu lämpötilan mukaan. Spektri on jatkuva. Syntyy molekyylien lämpövärähtelystä
502
Mustan kappaleen säteily
Esim uuni. Seinien atomit emittoivat sähkömagneettista säteilyä yhtä paljon kuin ne absorboivat sitä > lämpötasapaino
503
Planckin kvanttihypoteesi
Aine vastaanottaa ja luovuttaa sähkömagneettista säteilyä vain tietynsuuruisina energia-annoksina eli kvantteina
Kvantin energia E = hf
504
Einsteinin yhtälöt
Fotonin energia ja liikemäärä.
p = h/landba
E = hf = hc/landba
505
Valosähköinen ilmiö
Sähkömagneettsien säteilyn (valon) aiheuttamaa elektronien irtoamista metallin pinnasta
506
Miten valon voimakkuus ja taajuus vaikuttaa valosähköiseen ilmiöön?
Taajuus irtoavien liike-energiaan
| Voimakkuus irronneiden elektronien lukumäärään
507
Kuka keksi valosähköisen ilmiön?
Einstein
508
Irroitustyö
W0. Pienin mahdollinen elektronin irroittamiseen tarvittava energia
509
Millä alkuaineilla on pienin irroitustyö?
Alkalimetalleilla
510
Millä alkuaineilla on pienin irroitustyö?
Alkalimetalleilla (tottakai, kun ne haluaa luopua siitä yhdestä elektroneista)
511
Valosähköisen ilmiön energiayhtälö
Elektronin suurin mahdollinen energia
| Emax = hf - W0
512
Rajataajuus
Pienin säteilyn taajuus, jolla elektroni saadaan irtoamaan metallin pinnasta. hf0 = W0
513
Mitkä laitteet perustuu valosähköiseen ilmiöön?
Valo- ja aurinkokennot
514
Comptonin ilmiö
Elektroniin osuvan kvantin liike-energia säilyy
E = h(f1-f2)
^Elektronin saama liike-energia
515
Varjoaineiden käyttö röntgenkuvauksessa
Röntgensäteily absorboituu varjoaineisiin paremmin > parantaa kuvan kontrastia
516
Röntgensäteily
Lyhytaaltoista smsäteilyä. SYntyy kun elektronisuihku osuu metallikohtioon (osa säteilystä jarrutussäteilyä, jolloin elektronin liike-energia muuttuu säteilyn energiaksi). Röntgenputken ominaissäteilyn aallonpituudet riippuu röntgenputken anodiaineesta
517
de Brogilen aallot
Hiukkasiin liittyvät aallot
518
Aaltohiukkasdualismi
Kaikilla säteilyn lajeilla on sekä hiukkas- että aaltomallille ominaisia piirteitä
519
De Brogilen aallon aallonpituus
landba = h/mv
520
Korpuskeli
Thomsonin löytämä varattu hiukkanen(aka elektroni)
521
Thomsonin atomimalli
Rusinakakkumalli. Atomi on positiivisesti varautunut pallo, jossa on negatiivisesti varautuneet elektronit
522
Rutherfordin atomimalli
Ymmärsi ytimen ja Atomin suuruusluokan
523
Bohrin vetyatomimalli
Elektroni kiertää positiivista ydintä ympyrärataa pitkin, ja se voi liikkua tiettyjä erisäteisiä ratoja pitkin. Jos elektroni siirtyy ylemmälle tasolle, se absorboi kvantin, jos yelmmältä alemmalle se emittoi kvantin (jonka energia vastaa ratojen energioiden erotusta)
524
Atomin perustila
Tila, jossa atomin kokonaisenergia on pienin. Muut tilat on viritystiloja.
525
Atomin viritystilan purkautuminen
Se siirtyy korkeammasta energiatilasta alempaan ja emittoi fotonin (jonka energia on energiatilojen erotus)
526
Vetyatomin energiatilat
En = - 13,6/n^2 eV
527
Vetyatomin ionisointienergia
Energia, jolla pystytään irroittamaan perustilassa olevalta vetyatomilta elektroni (13,6eV)
528
Elohopeamillimetrien saaminen selville kokeessa
P = rhoo*g*h < patsaan korkeus metreinä
529
Kymmenpotenssit 12 > 15 > 18
Tera, Peta, Eksa
530
Fluoresenssi
Virittynyt molekyyli palaa perustilaansa välittömästi virityksen jälkeen yhden tai useamman välitilan kautta ja lähettää näkyvää valoa. Päättyy siis kun siihen kohdistuva säteily päättyy
Esim UV-lamppu
531
Fosforenssi
Pitkäikäinen viritystila. Virittävän säteily on voimakkaampi kuin atomin emittoiman säteilyn taajuus.
532
Spontaani vs stimuloitu emissio
Stimuloituun tarvitaan fotoni (sen energiaa) ja irtoaa kaksi identtistä fotonia.
Spontaanissa vain irtoaa yksi.
533
Stimuloitu emisssio aka
LASERVALO
534
Koherentti ja monokromaatti
Koherentti; sama vaihe ja pituus
| Monokromaatti: sama aallonpituus, taajuus
535
Epätarkkuusperiaate
On mahdotonta mitata samanaikaisesti tarkasti hiukkasen paikka ja liikemäärä. Mitattaessa sitä pitää pommittaa muilla hiukkasilla - mikä vaikuttaa nopeuteen. Sitä kuvaa planckin vakio
536
Spektri
Säteilyn intensiteetin aallonpituus- ja taajuusjakauma
537
Mitä voidaan saada selville tutkimalla spektriä?
Voidaan selvittää atomin energiatiloja ja saada tietoa sen rakenteesta
538
Jatkuva spektri
Eri aallonpituusalueet vaihtuvat toisikseen ilman selviä rajoja > aallonpituusalueista tulee jatkumo. Kaikkien kiinteiden aineiden lähettämä spektri
539
Mikä lähettää viivaspektriä?
Kaasumainen yksiatominen alkuaine
540
Spektroskopia
Menetelmät, joilla ainetta analysoidaan niiden lähettämän spektrin avulla. Voidaan esim tunnistaa aine sen spektrin avulla
541
Emissiospektri
Aineen lähettämän sähkömagneettisen säteilyn spektri (viiva tai jatkuva)
542
Absorptiospektri
Syntyy, kun aine absorboi sähkömagneettista säteilyä. Viivaspektri
543
Vetyatomin spektriviivat
1/landba = RH*(1/n^2 - 1/m^2)
| m > n
544
Vetyatomin spektrisarjat
Lyman 1 >
Balmer 2 >
Paschen 3 >
Brackett 4 >
545
PIXE-menetelmä
Röntgenemissio, mm taulujen aitoustarkistus.
| Ammu kohdetta suurienergisillä hiukkasilla > kohtioaineen ominaissäteilyn piikit näkyvät röntgenspektrissä.
546
Röntgendiffraktio
Kertoo kiteen muodosta
547
Braggin laki
Röntgensäteily heijastuu kiteen tasolta
| 2dsina = n*landba
548
Eri mikroskoopit
Optinen mikroskooppi, elektronimikroskooppi, pyyhkäisyelektronimikroskooppi ja atomivoimamikroskooppi
549
Nukleoni
Ytimen rakennusosat; protonit ja neutronit
550
Raskain luonnossa esiintyvä ydin
Uraani
551
A
A = Z + N, massaluku
552
Nuklidi
Alkuaineen ydin
553
Pysymätön isotooppi
Radioaktiivinen isotooppi
554
Vahvan vuorovaikutuksen välittäjäaine
Gluoni
555
Ydinvoima
Nukleonien välinen voima, vahvan vuorovaikutuksen aiheuttama
556
Millainen on ydinvoima?
Voimakas hylkimisvoima, jos nukleonien väli on alle 0,4fm. Jos väli on 0,4-2fm se on voimakas vetovoima.
557
Massan ja energian vastaavuus
E = mc^2
558
Atomimassayksikkö ja energia
Yhtä atomimassayksikköä vastaa energia E= 031,49 MeV/c^2
559
Massavaje
Rakenneosien yhteismassan ja ytimen massan erotus
| m = Zmp + Nmn + Zne - matomi
560
Ytimen sidosenergia
Eb. Energia, joka vapautuu kun nukeonit sitoutuvat toisiinsa muodostaen ytimen. Jos ydin hajotetaan nukleoneiksi, tarvitaan tämä energia.
Eb = m(massavaje)*c^2
561
Sidososuus
Sidosenergia nukleotidia kohti. Keskimääräinen energia, jolla yksi nukleotidi on sitoutunut ytimeen
b = Eb/A
562
Ydinsäteilyn lajit
Alfa-, beeta-, neutron- ja gammasäteily
563
Miten neutronsäteily ionisoi?
Se ei ole ionisoivaa säteilyä, mutta erittäin tunkevaa. Se voi mm tulla kudoksiin ja siellä absorboiduttuaan ytimeen lähettää gammasäteilyä
564
Mitä säteilyt läpäisee?
Alfa ei edes paperia, beeta ei alumiinilevyä (1mm) ja gamma ei paksua betoniseinää
565
Geigerputki
Säteilynilmaisin. Voi mitata hiukkasten lukumäärän, muttei energiaa
566
Miksi monet raskaat ytimet emittoivat alfa-hiukkasia eikä yksittäisiä nukleoneja?
Koska alfahiukkasen sidosenergia on suurempi, kuin erillisten nukleonien
567
Afla-hiukkasen rakenne
Sama kuin helium-ytimellä 4-He
568
Miten tapahtuu alfahiukkasen ionisointi?
Se ionisoi atomeja irroittamalla niiden elektroneja. Kun sen koko liike-energia on menetetty, se sitoo kaksi elektronia ja muuttuu helium-ytimeksi
569
Alfahajoaminen
Atomi X muuttuu Y:ksi. Silloin A-4 ja Z-2. Lisäksi syntyy heliumatomi.
570
Mistä tietää että alfa-hajoamisessa vapautuu energiaa?
Emoytimen massa on suurempi kuin alfahiukkasen ja tytärytimen.
571
Hajoamisenergia alfahajoamisessa
Q = m(reaktion massavaje)*c^2
572
Beetasäteily
Ydin emittoi elektronin/positronin
573
Emittoituvat beeta-hiukkasen liike-energian maksimi
Emoytimen ja tytärytimen massaero
574
Heikon vuorovaikutuksen välittäjähiukkaset
Välibosonit W+, W- ja Z0
575
Minkä vuorovaikutuksen seurauksena beetahajoaminen tapahtuu?
Heikon vuorovaikutuksen.
576
Kvarkkitasolla, mitä tapahtuu beeta+ hajoamisessa?
Protonin kvarkkirakenne uud muuttuu udd muotoon ja emittoituu välibosoni W+, joka muuttuu positroniksi ja neutriinoksi
577
beeta- hajoaminen
Neutroni muuttuu protoniksi, ja elektroni ja antineutriino emittoituu.
Tytärytimen Z + 1
X > Y + e- + antineutriino
578
beeta+ hajoaminen
Protoni muuttuu neutroniksi ja ytimestä emittoituu positroni ja neutriino.
Tytärytimen Z-1
X > Y + e+ + neutriino
579
Annihilaatio
Positroni ja elektroni kohtaavat yhdistyen kahdeksi gammasäteilykvantiksi.
580
Millaista ainetta käytetään PET-kuvauksessa?
Ainetta, joka on beeta+ aktiivinen. Vapautuvat positronit yhdistyvät elektronien kanssa ja syntyy gammasäteilyä.
581
Elektroninsieppaus
Ytimeen siepattu elektroni reagoi protonin kanssa ja syntyy neutroni ja neutriino
Tytärytimen Z - 1, A
X + e- > Y + v
582
Gammasäteily
Ytimen siirtyessä viritystilasta alempaan viritystilaan/perustilaan, ytimestä emittoituu gammasäteilyä
583
Heikennyslaki
I = I0*e^-myy*x
584
Mihin perustuu radioaktiivisen säteilyn käyttö lääketieteessä?
Ydinsäteilylajien erilaiseen absorptioon ja läpäisyyn eri kudoksissa
585
Parinmuodostus
Säteilyenergiaa muuttuu aineeksi. Gammafotonin energia oltava vähintään 2mc^2 (m on elektronin massa)
gamma > e- + e+
586
Tavat, joilla gammasäteily voi vuorovaikuttaa aineen kanssa:
valosähköinen ilmiö, Comptonin sironta ja parinmuodostus
587
Mihin hajoamissarja päättyy?
Stabiiliin ytimeen
588
Aktiivisuus
Kuvaa ytimen hajoamisnopeutta.
A = N/t = landba*N = N*ln(2)/T(puoliintumisaika)
A = A0*e^-landba*t
589
Aktiivisuuden yksikkö
Bq, 1/s
590
Mikä on radonturvallisuusraja huoneessa?
200Bq/m^3
591
Hajoamisvakio
ln2/T(puoliintumis)
592
Radiohiiliajoitus
Tutkitaan aineen 14-C määrää suhteutettuna 12-C. Tämä koska ajan kuluessa 14-C hajoaa beeta- hajoamisella
593
Efektiivinen annos
Säteilyn aiheuttama terveydellinen kokonaishaitta, yksikkö Sv Sievert
594
Missä säteilyn riskit ovat suurimmat?
Punaisessa luuytimessä, rintarauhasessa, keuhkoissa ja mahalaukun seinämissä
595
Ydinreaktio
Atomien ytimet muuttuvat toisiksi ytimiksi
596
Millainen ydinreaktio tapahtuu spontaanisti ja millainen keinotekoisesti?
Spontaanisti: Isojen ytimien fissiot ja pienien ytimien fuusiot.
Keinotekoisesti: pommittamalla ytimiä hiukkasilla
597
Mikä o radioisotooppi ja keinotekoinen radioaktiivisuus?
Keinotekoisessa ydinreaktiossa syntynyt radioaktiivinen tytärydin ja sen radioaktiivisuus
598
Reaktioenergia ydinreaktiossa
```
Q = mc^2
m = lähtö- ja tulosydinten massojen erotus
```
599
Eksoerginen
Energiaa vapauttava reaktio. Kaikki spontaanit radioaktiiviset hajoamiset
600
Endoenerginen
Reaktio, joka vaatii syntyäkseen energiaa, vähintään kynnysenergian verran
601
Transuraani
Pysymätön alkuaine, jota ei esiinny luonnossa. Sen järjestysluku on Uraania isompi ja syntyy kun ydintä pommitetaan hiukkasilla.
602
Mihin perustuu ydinvoimalaitosten energiantuotanto?
Raskaiden ytimien fissioon
603
Fissio
Raskas ydin halkeaa keskiraskaiksi ytimiksi. Tapahtuu todennäköisemmin hitaan neutronin (termisen neutronin) avulla kuin nopean neutronin.
604
Fuusio
Kaksi kevyttä ydintä yhdistyy yhdeksi. Niiden on kuitenkin ylitettävä Coulombin valli, eli vaatii yleensä hiukkaskiihdytintä.
605
Aineen alkeellisin osa
Perushiukkanen> kvarkit ja leptonit
606
Alkeishiukkanen
Hiukkanen, joka on muodostunut kvarkeista tai perushiukkanen (elektroni)
607
Hiukkasfysiikan standardimalli
Perushiukkasia ja niiden vuorovaikutuksia kuvaava teoria
608
Perushiukkasten perheet
Elektroni, Myoni ja Tau
609
Elektronin perhe
Up, Down, elektroni ja elektronin neutriino
610
Myonin perhe
Lumo (charm), outo (strange), yoni ja myonin neutriino
611
Taun perhe
Tosi (truth/top), Kaunis (beauty/bottom), tau ja tan neutriino
612
Mistä perushiukkasista kaikki näkyvä aine koostuu?
Elektonin perheestä. u- ja d-kvarkeista sekä elektroneista
613
Sähkömagneettisen vuorovaikutuksen välittäjähiukkanen
Fotoni
614
Välibosonit
W+ W- ja Z0, heikon vuorovaikutuksen välittäjähiukkaset
615
Antiaine
Antihiukkasista muodostunut aine
616
Pimeä energia
Painovoiman vastavoima, joka kiihdyttää maailmankaikkeuden laajenemista
