Свет.давлен: p=p/S = hvN/cS * ( ρ+1) p=Ee/c * ( ρ+1)
40. МОДЕЛИ АТОМОВ РЕЗЕРФОРДА И БОРА. ПОСТУЛАТЫ БОРА.
Резерфорд предложил планетарную модель строения атома: весь + заряд и
масса атома-в ядре, вокруг него движутся e. Однако по моделе Резерфда,
e через некоторое время должен упасть на ядро, чего не должно быть.
Бор ввел идеи квантовой теории в модель Резерф. 2 положения Бора:
1)e могут двигаться в атоме только по опред.орбитам,находясь на которых,
они,несмотря на наличие у них a, не излучают. 2)Атом излуч.или поглощ.
квант Э-м энергии при переходе e из одного стационарного состоян.в другое
Орбиты e опр-я условием: meVnrn=nh/2П На e со стороны ядра действ.кулун.сила
(1)mV2/rn=1/4Пεo* e2/rn2 Правило квантования: meVnrn=nh/2П, отсюда Vn=nh/2Пrnme
Подставим это в (1):m*n2 h2/rn4П2rn2me2 = e2/4Пεorn2 отсюда, rn=n2 * h2εo/mee2
если n=1,то rб=0,528*10-10=R Бор.орб.-MIN расст,до которого e может прибл.к ядру
41. УРОВНИ E В АТОМЕ. ЛИНЕЙЧАТЫЕ СПКТРЫ
(3)Полная E атома=Eк+Eп Eк=mV2/2 (2)meVn2/rn=1/4Пεo* e2/rn2 Найдем отсюда Vn2:
Vn2=e2/4Пεo rn me Подставим в (2): Eк=me* e2/4Пεo rn me2 = e2/8Пεo rn ;Eп=-1/4Пεo * e2/rn
Подставим в (3):E=e2/8Пεo rn - e2/4Пεo rn = e2/8Пεo rn - 2e2/8Пεo rn = -e2/ 8Пεorn
E на любом энергетич.уровне: -e2/ 8Пεorn = -e2*П*me*e2/ 8Пεon2*h2*εo = -me*e4/8h2εo2n2
En=-1/n2 * me*e4/8εo2h2 ЛИНЕЙЧАТЫЕ СПЕКТРЫ:При переходе e с одного
энерг.уровня на другой, выделяется или поглощ.квант E:
hv=E2-E1 ; E2= -1/n2 * me*e4/8h2εo2 ; E1= -1/n2 * me*e4/8h2εo2 ,
то hv=me*e4/8εo2h2 * (1/n12 - 1/n22),то v=me*e4/8εo2h3 * (1/n12 - 1/n22) -формула Байлера
R= me*e4/8εo2h3 – постоянная Ридберга = 3,29*1015
(4)v=R(1/n12 - 1/n22) ; v=c/λ – подст.в(4): λ=с/R(1/n12 - 1/n22) ,то 1/λ = R(1/n12 - 1/n22)/c
1/λ =1,097 * 107(1/n12 - 1/n22) ; n=1-серия Лаймана,n=2-серия Баймера,n=3-Пашема
42. ЕСТЕСТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ. ЗАКОН РАДИОАКТИВ.РАСПАДА
Естеств.радиоактивн-самопроизвольное превращение атомных ядер неустойчивых
изотопов в устойчивые, при этом — испускание частиц и излучение энергии
Закон радиоактивного распада: N=Noe-λt e~2,72 Период полураспада-время,
за которое начальн. число атомов радиоакт. вещ-ва уменьш.в 2 р. T1/2=0,693/λ
Активность радиоактивного вещ-ва — число распадов ядер за 1 с (в СИ: Беккерель)
Постоянная радиоактивного вещ-ва — вероятность распада каждого отдельного
атома за секунду (λ) T=1/λ — среднее время жизни радиоакт. изотопа
43. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ...БИОЛОГ.ДЕЙСТВИЕ...
Методы: 1)Газоразр.счетчик Гейгера (регистрир. Бета-излуч, альфа — нет)
Состоит из: стеклян.трубка, внутри-метал.слой=катод, тонкая метал.нить-анод
Газ аргон. Основа работы-ударная ионизация.
2)Камера Вильсона. Состоит из герметич.закрытого сосуда, поршня, пары воды/спирта,
близкие к насыщен. Основа работы-конденсация перенасыщен.пара на ионах, с образован.
Капелек воды. Эти ионы создают трек. 3)Пузырьковая камера. Состоит из камеры с поршнем,
жидкого водорода/пропана, высокое давленик, предохраняющ.жидкость от закипания,t жидкости
>t кипен. При pатм. Основа работы-частица создает ионы, на которых возникают пузырьки пара.
4)Толстослойная фотоэмульсия. Основа работы-частица отрывает e отдельных атомов брома.
Эффект Вавилова-Черенкова:e, движущийся со скроростью Ue, обгоняет свое собственное
Э-м поле и начинает им тормозиться.
Биолог.действие: альфа-частицы проникают в кожу чел-ка на несколько микрометров и задерж.
Бета-частицы-на несколько миллиметров и поглощаются. Гамма частицы-не задерж.
Экспозиционная доза излучения-мера ионизации воздуха под действием данного излучения.
В СИ (Кл/кг) Биологическая доза облучения: Dб=kDo для гамма-лучей,e, рентген.лучей, k=1
для медлен.нейтронов, k=5, для быстрых нейтр, и альфа частиц, k=10
44. СТРОЕНИЕ АТОМНОГО ЯДРА. ДЕФЕКТ МАССЫ. ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ
В 1932 году ученым Д.Д. Иваненко предоложил протонно-нейтронную модель атома: ядро
состоит из протонов и нейтронов. Массовое число-сумма нейтронов и протонов: A=N+Z
У всех хим.элементов есть изотопы, т.е ядра, имеющие один и тот же Z при разл. A
Физич.свойства изотопов отличны от стабильных элементов.
Радиус атомных ядер=линейные размеры области, где действуют яд.силы.
Энергия связи ядра — энергия, которая нужна для расщепления ядра на нуклоны.
Ecв=.mc2 Дефект массы-разность между суммой масс протонов и нейтр.
И массой составленного из них ядра: .m=Zmp + Nmn – Мя ; Мя<Zmp + Nmn
Удельная энергия связи-энергия, приходящ.на 1 нуклон: .Eуд=.Eсв/A
45. ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ. ПРАВИЛА СМЕЩЕНИЯ.
Св-ва яд.сил: 1)=сила притяж 2)короткодейств.силы 3)св-ва зарядовой независимостью
4)не центральные 5)обладают св-ми насыщения.
Правила смещения: 1)альфа распад: на 2 клетки влево по табл.Менд:
azX-> A-4Z-2Y + α + (hv) ,т.е альфа распад уменьшает число ядра на 4, а заряд — на 2
2) бета-распад: на 1 клетку вправо: AZX-> AZ+1Y+0-1e т.е массовое число ядра не изменяется.
Вместе с e, из ядра вылетает еще одна частица — нейтрино. Она не имеет заряда и массы
покоя, но имеет спин, равный спину e +- ½ Распределение E между e и нейтрино:
Eбета=Ev=Emax
При прохожд. Бета-частиц через вещ-во, они теряют свою T на ионизацию и тормоз.излуч.
47. Виды космич.излучения. Эл.частицы, их классификация
космич.излучение бывет первичным и вторичным. Первичное-галактическое проис-
хождение. Энергия частич — 1010 Эв. Более 90% первичного излучения=протоны.
Вторичное изл-когда первичные частицы сталкиваются с ядрами атомов в слоях
атмосферы Земли. С.Пауэлл открыл особые частицы — Пионы. Они образуются,
когда первичное излуч.взаимодействует с атомными ядрами.
В 1900 г. Планк открыл фотоны (его масса=0, он может существ. только в движении.)
Резерфорд открыл протон(1911 г.). Андерсон открыл позитрон-в составе космич.лучей
В 1932 г. открыт нейтрон, в 1931-1935 открыт нейтрино. Андерсон и Ниддермейер
открыли мюоны, Пауэлл-П-мезоны. Открты резонансы-частицы с очень малым времен.
Жизни. Каждой элем.частицы соответствует свою античастицы-заряд противипол.знака
4 типа взаимодейств.частиц: сильное,слабое,Э-м,гравитационное. Хар-ки эл.частиц:
масса,спин,электр.заряд,время жизни. Частицы делятся на лептоны(легкие),мезоны
(средние),барионы(тяжелые). В 1964 г. открыты Кварки-из них состоят все мезоны
и барионы.
48. Ядерные реакции. Деление тяжелых атомных ядер. Упр.цеп.реакция
Яд.реакции — превращение атомных ядер при из взаимодействии друг с другом и с
ядерными частицами.Экзотермические-выделение энергии. Эндотерм.-поглощение.
A+a->C->B+b C – новое ядро, b+B- продукты реакции. Первая ядерная реация:
147N+42a->189F->178O+11p Ядерные реакции классифицируются: 1)по E вызывающих их
частиц 2)по виду участвующих в них ядер 3)по природе бобмардирующ.частиц 4)по
характеру ядерных превращений. В 1932 г. -доказано существование в ядре нейтронов
94Be+42a->146C+10n Нейтрон радиоактивен. Период его полураспада 12 мин.
Искусственная радиоактивность-при добавлении в легкие ядра избыточных нейтронов.
AzX->AZ-1Y+0-1e+v – происходит бета радиоактивность. При бомбардировке урана(U)
происходит деление его ядер на 2 осколка+выделение энергии. Если кулоновские
силы отталкивания между протонами<ядерных сил — ядро излучит квант или нейтрон
и на распадется. Если силы отт.>ядерных сил — ядро разделится на 2 части. + из ядра
вылетают 2-3 нейтронов. Осколки радиоактивны. Управляемая Цепная яд.реакция-в яд.
Реакторах. Топливо-Уран 235. Коэффициент размножения нейтронов: k=Ni/Ni-1
49. Термояд.синтез
Это получении энергии при слиянии легкия ядер в тяжелые. Для реакций нужна большая T.
В рез-те слияния — выделение энергии. Водородная бомба: 31H+21H->42He+10n. Проблема-
получить высокую T и удержать ее до 1/10 с.
50. Строение Солнца и звезд.
Основа — термояд.реакции. Топливо-Водород и гелий. Солнце состоит из: зоная яд.реакц.,
зона переноса энергии излучением, Фотосфера,Хромосфера,корона.
4 ядра водорода превращаются в 1 ядро гелия: 11H+11H->21H+01e+v
21H+11H->32He+y
Протон-протонный цикл -> 32He+32He->42He+211H
+РИС НА СТР.418
51. Наша звездная система-Галактика...
Млечный путь-светлая серебристая полоска на небе. Ядро-гигантское шаровое скопление.
T обращения Солнца вокруг ядра Галактики-200 млн.лет Скорость=220 Км/с
Виды галактик:спиральное,эллиптическое,чечевицеобразные,иглообразные,неправильные
Радиогалактики-излучают радиоизл. Квазары-излучают Э-м излуч. Закон Хаббла: V=HR
H=50-80 км c-1 Мпс-1
