FY08 Aine, säteily ja kvanttiutuminen, kaikki käsitteet

aaltofunktio (wave function)

Kvanttimekaniikassa malli, joka kuvaa elektronin esiintymistodennäköisyyttä esimerkiksi atomin elektronipilvessä. Aaltofunktiota merkitään ψ(r, t).

aalto-hiukkasdualismi (wave-particle duality)

Malli, jonka mukaan sähkömagneettisella säteilyllä ja hiukkasilla on sekä aaltoliikkeen että hiukkasten ominaisuuksia.

absorptiospektri (absorption spectrum)

Spektri, joka syntyy, kun osa säteilystä absorboituu väliaineeseen.

aktiivisuus (radioactive activity)

Ilmaisee, kuinka monta radioaktiivisen ytimen hajoamista näytteessä tapahtuu sekunnissa. A = −ΔN/Δt, jossa ΔN on ydinten lukumäärän muutos ajassa Δt. Yksikkö 1 Bq (becquerel).

alfahajoaminen (alpha decay)

Ydinreaktio, jossa ydin emittoi alfahiukkasen eli ⁴₂He-ytimen ja syntyy tytärydin.

alfahiukkanen (alpha particle)

Heliumatomin ydin, ⁴₂He²⁺.

alfasäteily (alpha radiation)

Hiukkassäteilyä, joka koostuu alfahiukkasista eli heliumatomin ytimistä.

annihilaatio (annihilation)

Tapahtuma, jossa ainetta muuttuu säteilyn energiaksi. Kun hiukkanen ja antihiukkanen kohtaavat, syntyy kaksi fotonia.

antimateria (antimatter)

Antihiukkasista koostuvaa ainetta.

atomimassayksikkö u (atomic mass unit)

1 u = 1,660 539 066 60 × 10⁻²⁷ kg = 931,494 102 MeV/c². Käytetään atomien ja molekyylien massojen ilmoittamiseen.

atomiorbitaali (atomic orbital)

Atomin ytimen lähellä oleva alue, jossa elektroni todennäköisimmin esiintyy.

beetahajoaminen (beta decay)

Ydinreaktio, jossa syntyy tytärydin, kun ydin emittoi β⁻-hiukkasen ja antineutriinon tai β⁺-hiukkasen ja neutriinon. β⁻ on elektroni ja β⁺ on positroni.

beetasäteily (beta radiation)

Hiukkassäteilyä, joka koostuu elektroneista (β⁻) tai positroneista (β⁺).

Comptonin sironta (Compton scattering, Compton effect)

Ilmiö, jossa fotoni törmää vapaaseen elektroniin kimmoisasti, luovuttaa tälle osan energiastaan ja saa pidemmän aallonpituuden.

de Broglien aallonpituus (de Broglie wavelength)

Hiukkasen aallonpituus λ = h / (m × v).

de Broglien aalto (matter wave)

Malli, jolla kuvataan hiukkasen aaltomaista käyttäytymistä.

efektiivinen säteilyannos (effective dose)

Kuvaa kehoon osuneen ionisoivan säteilyn kokonaishaittaa. Yksikkö 1 Sv (sievert).

elektronimikroskooppi (electron microscope)

Mikroskooppi, jonka toiminta perustuu elektronisuihkun aaltoluonteeseen.

elektronisieppaus (electron capture)

Ydinreaktio, jossa protoni muuttuu neutroniksi, kun ytimen protoni reagoi sisimmän kuoren elektronin kanssa. Emittoituu neutriino ja gammasäteilyä.

emissiospektri (emission spectrum)

Kohteen lähettämän säteilyn spektri.

energiatasokaavio (energy level diagram)

Malli, joka kuvaa atomin perustilan ja viritystilojen energioita.

fissio (fission)

Ydinreaktio, jossa raskas ydin hajoaa kahdeksi keskiraskaaksi ytimeksi.

fluoresenssi (fluorescence)

Viritystila purkautuu välittömästi ja syntyy näkyvää valoa.

fosforesenssi (phosphorescence)

Viritystila purkautuu viiveellä ja syntyy näkyvää valoa.

fotoni (photon)

Sähkömagneettisen säteilyn hiukkanen.

fuusio (fusion)

Ydinreaktio, jossa kaksi kevyttä ydintä yhdistyy.

gammasäteily (gamma radiation)

Lyhytaaltoista, suurienergiaista sähkömagneettista säteilyä ytimestä tai annihilaatiosta.

geigerputki (Geiger counter)

Säteilynilmaisin ionisoivalle säteilylle.

hajoamislaki (radioactive decay law)

N = N₀ × e^(−λt), kuvaa radioaktiivisten ydinten määrän vähenemistä ajan myötä.

Higgsin bosoni (Higgs boson)

Ks. Higgsin hiukkanen.

Higgsin hiukkanen (Higgs particle)

Standardimallin ennustama hiukkanen, joka selittää Higgsin kentän avulla hiukkasten massan.

Higgsin kenttä (Higgs field)

Kenttä, joka selittää miksi joillakin hiukkasilla on massa.

hiukkasfysiikan standardimalli (standard model of particle physics)

Teoria alkeishiukkasista ja niiden vuorovaikutuksista.

Hubblen laki (Hubble law)

v = H₀ × D, galaksin loittonemisnopeus on suoraan verrannollinen etäisyyteen.

ionisoiva säteily (ionizing radiation)

Säteilyä, joka pystyy irrottamaan elektroneja ja rikkomaan sidoksia.

irrotustyö (work function)

Pienin energia, jolla aineesta voidaan irrottaa elektroni.

isotooppi (isotope)

Saman alkuaineen eri massaiset ytimet (protonien määrä sama, neutronien eri).

jarrutussäteily (bremsstrahlung)

Säteilyä, jota syntyy kun elektronin liike-energia muuttuu fotonien energiaksi.

jatkuva spektri (continuous spectrum)

Spektri, jossa on kaikki aallonpituudet tietyllä alueella.

ketjureaktio (chain reaction)

Fission yhteydessä neutronit aiheuttavat uusia fissioita.

kosminen taustasäteily (cosmic background radiation)

Varhaisesta maailmankaikkeudesta peräisin olevaa sähkömagneettista säteilyä.

kosmologia (cosmology)

Tutkii maailmankaikkeuden syntyä, rakennetta ja kehitystä.

kriittinen massa (critical mass)

Pienin fissioituvan aineen määrä itseään ylläpitävään ketjureaktioon.

kvanttiutuminen (quantization)

Suure saa vain tiettyjä erillisiä arvoja.

kvantti (quantum)

Pienin mahdollinen suureen arvo, jonka monikertoja muut arvot ovat.

laser (laser)

Laite, joka tuottaa yhdensuuntaisen, koherentin ja monokromaattisen valonsäteen.

lomittuminen (quantum entanglement)

Kahden hiukkasen ominaisuudet riippuvat toisistaan.

luminesenssi (luminescence)

Viritystilan energia vapautuu fotonina.

massan ja energian ekvivalenssi (mass-energy equivalence)

E = m × c², energia ja massa voidaan muuntaa toisikseen.

massavaje (mass defect)

Ytimen massa on pienempi kuin sen osien massojen summa.

nukleoni (nucleon)

Protonit ja neutronit.

nuklidi (nuclide)

Atomiydin, jolla on tietty protonien ja neutronien määrä ja energiatila.

ominaissäteily (characteristic radiation)

Alkuaineelle ominaista säteilyä viritystilojen purkautuessa.

parinmuodostus (pair production)

Säteilyn energia muuttuu aineeksi E = m × c² -periaatteen mukaisesti.

perustila (ground state)

Atomin alin energiatila.

Planckin vakio h (Planck's constant)

h = 6,626 070 15 × 10⁻³⁴ J·s, liittyy fotonin energiaan E = h × f.

punasiirtymä (redshift)

Spektrin viivojen siirtyminen kohti pidempiä aallonpituuksia lähteen loitontuessa.

puoliintumisaika (half life)

Aika, jossa radioaktiivisen aineen määrä tai aktiivisuus puolittuu.

radioaktiivinen hajoaminen (radioactive decay)

Ydin hajoaa toiseksi ytimeksi ja lähettää säteilyä.

radiohiiliajoitus (radiocarbon dating)

Määrittää eloperäisen materiaalin iän vertaamalla ¹⁴C- ja ¹²C-isotooppien määrää.

röntgenputki (x-ray tube)

Elektroneja kiihdytetään metallianodiin → syntyy röntgensäteilyä.

röntgensäteily (x-ray radiation)

Sähkömagneettista säteilyä, aallonpituus noin 10⁻¹⁰ m.

sidosenergia (nuclear binding energy)

Energia, joka vapautuu ytimen muodostuessa nukleoneista tai tarvitaan sen hajottamiseen.

sidososuus (binding energy per nucleon)

Sidosenergia jaettuna nukleonien lukumäärällä.

sironta (scattering)

Säteily muuttaa suuntaa väliaineessa ja energia säilyy.

stimuloitu emissio (stimulated emission)

Fotonit saavat virittyneet atomit emittoimaan lisää fotoneja.

synkrotroni (synchrotron)

Ympyränmuotoinen hiukkaskiihdytin, joka tuottaa röntgensäteilyä.

tunneloituminen (quantum tunneling)

Hiukkanen siirtyy esteen läpi, vaikka sen energia ei siihen klassisesti riittäisi.

valokenno (photoelectric cell)

Komponentti, jonka sähkönjohtavuus muuttuu valon vaikutuksesta tai joka tuottaa sähköä valosta.

valosähköinen ilmiö (photoelectric effect)

Fotoni irrottaa elektronin materiaalista.

viivaspektri (line spectrum)

Spektri, jossa vain tietyt aallonpituudet esiintyvät tai puuttuvat.

viritystila (excited state)

Perustilaa korkeampi energiatila.

ydinreaktio (nuclear reaction)

Atomiytimen massa, varaus tai energiatila muuttuu ja voi syntyä uusia ytimiä.