Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Lys og atomer

No description
by

Astrid Gjesse

on 7 February 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Lys og atomer

Lys og atomer
Hvad er atomets historie?
Hvad er et atom?
Hvad er orbitaler?
Hvad er kvarker?
Hvordan fungerer det periodiske system?
Hvad er oktektreglen?
Hvad er radioaktivitet?
Hvad er isotoper?
Hvorfor kommer der lys fra atomer?
Hvad er lys?
Hvad er farver?
Lys og atomer
Af Camilla, Astrid og Helene

Atomets historie
Gennem tiden har der været mange store fysikere, der har forsket i atomer. De har allesammen haft en indflydelse på, hvordan vi opfatter atomet i dag.
Før i tiden troede man, at atomet var det mindste, man kunne spalte et materiale i.
I dag er det dog anderledes, da kendte fysikere i løbet af mange år opdagede protoner, neutroner og elektroner. Da man havde opdaget disse tre ting i et atom, var man næsten sikker på, at der ikke fandtes noget mindre.
Hvad er obitaler?
Obitaler er måden elektronerne bevæger sig i de forskellige skaller på atomet.
Med orbitalerne kan man bestemme, hvor i atomet de forskellige elektroner befinder sig.
Der findes fem slags orbitaler:
- s-orbitalen (skarp)
- p-orbitalen (principal)
- d-orbitalen (diffus)
- f-orbitalen (fundamental)
- den teoretiske g-orbital
Alle disse orbitaler har forskellige fylde, og der kan dermed være et forskelligt antal af hver orbital pr. elektronskal.
Orbitaler kan maks. indeholde 2 elektroner, og de skal også have forskellig spin.
Hvorfor kommer der lys fra atomer?
Hvis elektroner får en stor energipåvirkning (f.eks. strøm), kan de godt springe fra deres faste bane og ud i en anden. Længden af "springet" afhænger af hvor stor påvirkningen er. Over tid vil elektronen "springe" tilbage til sin normale skal, og dermed afgiver noget energi i form af fotoner (elektronagnetisk stråling - lys)

Jo længere et spring elektronen skal foretage, desto mere energi bliver der udsendt, og dermed bliver bølgelængden længere.
Hvis en elektron f.eks. skal springe fra 3. skal til 1. skal, vil der ikke være så meget energi i forhold til hvis elektronen skal spring fra 6. skal til 1. skal.

De lange spring vil som sagt have en lang bølgelænge, og dermed udsende elektromagnetisk stråling i form af rødligt lys.
De korte spring vil deiomd have en kort bølgelængde, og dermede udsende elsktromagnetisk stråling i form af mere blå/violet lys.

Hvad er lys?
Hvad er kvarker?
Man havde altid troet, at kernepartikler (protoner, neutroner og elektroner) var de mindste dele man kunne finde af et srof.
Har forskerene fundet ud af at der er noget, der er mindre endnu; kvarker. Alle protoner, neutroner og elektroner er opbygget af forskellige sammensætninger af kvarker.

Der findes seks forskellige slags kvarker: up-kvark, down-kvark, charm-kvark, strange-kvark, top-kvark og bottom-kvark. Alle disse forskellige kvarker har forskellig elektrisk ladning, masse og spin.
De mest almindelige kvarker er up-kvark og down-kvark. Up-kvark har en positiv elektrisk ladning på +2/3 og down-kvark har en negativ elektrisk ladning på -1/3

Sammen sætningen for protoner: to up-kvarker og en down-kvark, som giver en positiv ladning på +1 (+2/3+2/3-1/3=+1)
Sammensætning for neutroner: en up-kvark og to down-kvarker, som giver en neutral ladning på 0 (+2/3-1/3-1/3=0)
Sammensætning for elektorner: tre down-kvarker, som giver en negativ ladning på -1 (-1/3-1/3-1/3=-1)
Hvad er et atom?
Et atom er det mindste man kan dele et stof i, hvor stoffet egenskaber stadig er til stede.
Et atom er opbygget af en kerne med elektronskaller omrking. I kernen findes der kernepartikler, som hedder neutroner og protoner. Neutroner har en neutral elektrisk ladning, mens protoner har en positiv elektrisk ladning.
Udenom kernen findes elektronskallerne, hvor der kredser elektroner (som har en negativ elektrisk ladning) rundt i faste baner.

Antallet af protoner bestemmer hvilket grundstof der er tale om, hvilket er ordnet i et system, kaldet det periodeiske system.


JJ. Thomson opdagede elektronen ved hjælp af et forsøg, som vi kan se et eksempel på her. 4:04

Han fandt også ud af, at atomer er opbygget af positive og negative dele. Atomet havde en positiv ladet kerne, og negative elektroner omkring, for at stabilisere.
I dag ved vi, at atomet er opbygget af en kerne, hvor der findes positive og negative partikler. Der er positive protoner og neutrale neutroner, som er nødvendige for at holde kernen sammen, fordi + og + ville frastøde hinanden. Udenom kernen, findes der i faste kredsløb/skaller elektroner, som er negativt ladede.
Hvad er farver?
Farver er egentlig bare lys med forskellige bølgelængder. Disse bølgelængder opfatter vi som forskellige farver. De blålige farver har den korteste bølgelængde, mens de rødlige farver har den længste bølgelænde.

Farve opstår, når lys i et vist bølgelængdeområde registreres af øjet.
Når vi f.eks. ser noget rødt, er det fordi det primært er de røde farver, der bliver reflekteret af den genstand, som lyset rammer, mens alle de andre farver bliver optaget undervejs.
Det vil sige, at en genstands farve afhænger af bølgelængdefordeligen, og overfladens evne til at kaste de forskellige bølgelængder tilbage.
Ernest Rutherford var en fysiker, som blev ansat på et universitet i Canada. Her viste han, at radioaktivitet var en spontan spaltning af atomer. Han navngav både alfa- og betastråling, og dermed også halveringstid. Halveringstiden kunne han bl.a. bruge til at bestemme Jordens alder.

Derudover begyndte han også at tænke over eksistensen af neutroner, for at neutralisere atomkernen, og forhindre den i at eksplodere
Niels Bohr arbejde i Ernest Rutherfords laboratorie, men fandt dog hurtigt et problem ved hans teori – nemlig at det positive og negative i kerne hurtigt ville tiltrække hinanden. Derfor fandt han ud af, at elektronerne bevæger sig i specifikke kredsløb, hvilket er den definition vi kender i dag. (Blandet med bølger – foton osv.)
Demokrit var den første til at fremsætte en teori om, at verden består af en masse små dele. Disse små dele kaldte han for atomos, som betyder udelelig. Han havde også en teori om, hvordan disse atomer hang sammen, nemlig med små kroge. Folk kunne på det tidspunkt ikke forholde sig til, at verden skulle bestå af kun atomer, fordi Aristoteles netop havde præsenteret sin teori om de 4 elementer med jord, vand, ild og luft.
Hvis man var modstander af Aristoteles teori blev man kendt som kætter, og derfor blev Demokrits teorier lagt i baggrunden, og man snakkede egentlig ikke om den før i 1500-tallet.
Peter Rasmus var en fysiker, der påstod at vindampe kunne trænge igennem fire lag papir. Dette viste at der muligvis kunne være noget om Demokritis' teori.
John Dalton satte tal på atomerne og fandt ud af hvor mange slags af hvilke atomer der skulle til for at danne forskellige slags molekyler. Hans teori minder meget om den vi har i dag, men en stor forskel er dog, at Dalton troede, at atomerne var sat sammen af små ”kroge” i stedet for bindinger af elektrisk ladning. Derudover troede han også, at grundstofferne var opbygget af atomer.
Hvordan fungerer det periodsike system?
Lys er elektromagnetisk stråling. Det er en tværbølge, fordi det går på tværs af amplituden, men egentlig kan lys også bevæge sig i alle andre retninger, på grund af påvirkning fra polarisering.
Lys bliver både opfattet som bølger, da lys har de tre bølgeegenskaber (bøje om hjørner, interferere og gå igennem hinanden uden at miste energi), men også som partikler, da lys også har partikel egenskaber. Når noget både er en bølge og en partikel, kaldes det for en foton.

I modsætning til bølger, behøver lys ikke et materiale at bevæge sig i, og kan derfor bevæge sig i vakkum. Lysets hastighed er 300.000.000 km/s
Lys er en del af det elektromagnetiske spektrum (EM). Synligt lys (farver) ligger mellem 400 og 700 nm. Jo kortere bølgelængden er, desto mere blåt/violet bliver lyset. Farven ændrer sig jo længere bølgelængden bliver i samme rækkefølge som en regnbue, og vil ende i det rødlige, som har den længste bølgelængde, vi mennesker kan se.
Der findes også elektromagnetisk stråling, som ikke er synligt for
os f.eks. gammastråling, mikrobølger, UV-stråling og
røngentstråling.
Man kan sige, at en isotop er en udgave af et grundstof. Der findes forskellige udgaver (altså isotper) af alle grundstoffer, som har forskellige egenskaber og masse.
Som vi ved, er det antallet af protoner, der afgør hvilket grundstof vi har med at gøre.
Hvis man vil finde ud af hviken isotop man har med at gøre, skal man tage det samlede antal af protoner og neutroner. Vi kan bruge et eksempel med kulstof. Der er en isotop af kulstof der hedder C14 - den består af 6 protoner (fordi det er kulstof, og det er grundstof nr. 6 i det periodiske system) og 8 neutroner i kernen, og 6+8=14, derfor bliver isotopen altså C14.
Hvad er en isotop?
Hvad er radio-aktivitet?
Hvad er oktent-reglen?
Oktentreglen er en regl der siger, at alle atomer stræber efter at opnå 8 elektroner i yderste skal, så de kan blive stabile. Nogle atomer har allerede 8 elektroner i yderste skal, nemlig ædelgasserne i hovedgruppe 8.
Alle de andre atomer må dele deres elektroner med hinanden, for at opnå stabilitet.
Vi kan f.eks. tage H2O. Hvert af disse hydrogen atomer har 1 elektron i yderste skal, og oxygen atomet har 6. Når disse 3 atomer binder sig sammen, deles de om de 8 elektroner, og er derfor blevet til et stabilt molekyle.
Atomer er meget dovne, og vil derfor gøre hvad der er lettest, når det kommer til at afgive eller modtage elektroner. Hvis atomet
har under 4 elektroner i yderste skal, vil den helst af med dem.
Antallet af elektroner i overskud skrives som +'er. Så hvis
der er 3 elektroner i overskud ville der f.eks. stå B+++.
Hvis der derimod er elektroner i underskud,
vil det stå med - i stedet.
Det periodiske system er det system, hvor alle grundstofferne er sat i orden. De er ordnet i et system bestående af grupper og perioder. Perioden er afgjort af antallet af elektronskaller og hovedgruppen er afgjort af antallet af elektroner i yderste skal.
Hovedgrupper
Perioder
Alle grundstoffer har et tal. Det tal er der fordi, der viser hvor mange protoner det valgte grundstof har i kernen.
Hvis man f.eks. tager Helium, som har nummer 2, betyder der, at heluim har 2 protoner i kernen.
Derudover er det periodiske system også delt op i metaller og ikke-metaller. Metallerne er på venstre side af "trappen", med undtagelse af hydrogen. Alle grundstoffer på højre side af "trappen" er altså metaller.
Tidslinje
Udsnit af første del af et isotopkort (oversigt over de forskellige grundstoffers isotoper)
Radioaktivitet er når en atomkerne er ustabil. En atomkerne er ustabil, når der er for få neutroner til at holde protonerne sammen. Kernekræfterne er altså ikke stærke nok til at holde sammen på protonerne og neutronerne. Når kernekræfterne ikke kan holde sammen på kernen, kan kernen gå i stykker, og kan dermed udsende ioniseret stråling: kernen er ustabil.
Når kernen deriomd ikke udsender ioniseret stråling, er den stabil.
De tre mest almindelige former for radioaltivitet:
- Alfa-stråling: når en stor kerne udsender en heliumkerne, og dermed omdannes til et andet grundstof.
- Beta-stråling: når et atom udsender en elektron, efter at være blevet omdannet enten en proton eller neutron.
- Gamma-stråling: er elektromagnetisk stråling med kort
bølgelænge, så der ikke er muligt for mennesker at se.
Ioniseret stråling kan skade levende celler, og der-
med også skade os mennesker indenfor den
rette afstand.
1803
1897
I dag
1908 og 1911
1500-tallet
440 fvt.
John Dalton
JJ. Thomson
Ernest Rutherford og Niels Bohr
Demokrit
Peter Rasmus
Full transcript