Инструменты пользователя

Инструменты сайта


subjects:physics:физика_атома_и_атомного_ядра

Различия

Здесь показаны различия между двумя версиями данной страницы.

Ссылка на это сравнение

Предыдущая версия справа и слева Предыдущая версия
subjects:physics:физика_атома_и_атомного_ядра [2016/11/03 17:36]
subjects:physics:физика_атома_и_атомного_ядра [2017/08/24 23:06] (текущий)
Строка 1: Строка 1:
 +<​box|[[start]]>​
 +  * **[[Квантовая физика и элементы СТО]]**
 +    * [[Корпускулярно-волновой дуализм]]
 +    * **Физика атома и атомного ядра**
 +    * [[Элементы СТО]]
 +    * [[СТО в опытах]]
 +</​box>​
 +====== Физика атома и атомного ядра ======
  
 +===== Атом и атомное ядро =====
 +**Планетарная модель атома ( модель Резерфорда )**
 +
 +В центре атомного ядра находится положительно заряженное ядро, вокруг которого вращаются электроны.
 +Размеры ядра много меньше радиуса атома. В ядре сосредоточена почти вся масса атома.
 +
 +Планетарная модель объясняет по рассеянию альфа - частиц вещества.
 +Недостаток модели:​ электроны,​ двигаясь по орбите,​ должны излучать электромагнитные волны и поэтому терять энергию , что приведет падению электронов на ядро.
 +
 +
 +**Квантовые постулаты Бора:**
 +  - Атомная система может находиться только в особых стационарных ​ ( квантовых ​ ) состояниях,​ каждому из которых соответствует определенная энергия $ E_{n} $ .    В стационарных состояниях атом не излучает.
 +  - При переходе атома из одного состояния в другое испускается или поглощается фотон энергией \\ $$ h\vartheta =E_{m}-E_{n} $$ \\ h - постоянная Планка.
 +
 +Правило квантования Бора служит для определения возможных стационарных состояний атома:
 +$$ mVr=\frac{nh}{2\pi } $$
 +m   ​-масса электрона,​ V  -его скорость,​ r   ​-радиус орбиты,​ n   ​-целое число.
 +
 +
 +Состояние с наименьшей энергией (n = 1) наз. основным,​ остальные состояния наз. возбужденными.
 +
 +Бесконечно долго каждый атом может находиться лишь в основном стационарном состоянии,​ которое соответствует минимальному запасу энергии. Время жизни атомов в возбужденных состояниях очень мало и обычно не превышает
 +
 +
 +
 +**Состав ядра атома.** Ядро состоит из протонов (заряд +e   , масса ​  $ m_{p}=1.7\cdot 10^{-27} кг $ ) и нейтронов (заряд равен нулю, масса ​ $ m_{n}=m_{p} $  ).
 +Заряд ядра равен ​ $ Z_{e} ,Z $ - число протонов. ​ массовое число :
 +$ A=Z+N, N $ - число нейтронов.
 +
 +
 +Нуклоны (протоны и нейтроны ) удерживаются в ядре короткодействующими силами большой величины -ядерными силами.
 +
 +Изотопами наз. ядра, имеющие одинаковый заряд,​но разную массу. Изотоп химического элемента X  обозначается ​  .
 +Экспериментальный факт: масса любого ядра $ m_{n} $   , содержащего Z  протонов и N   ​нейтронов, ​ меньше суммы масс Z  свободных протонов и N   ​нейтронов:​
 +$$ \Delta m=Zm_{p}+Nm_{n}-m_{n}>​ 0 $$
 +
 +
 +Энергия связи ядра $ \Delta E_{св} $. Для разделения атомного ядра на составляющие его нуклоны нужно затратить энергию $ \Delta E_{св} $  , равную разности между полной энергией свободных протонов и нейтронов ​ и полной энергией ядра
 +$$ \Delta E_{св}=Zm_{p}c^{2}+Nm_{n}c^{2}-m_{Я}c^{2}=\Delta mc^{2} $$
 +
 +**Радиоактивность**
 +
 +**Радиоактивность** - самопроизвольное испускание ядрами некоторых элементов различных частиц (   ​-частиц,​ электронов и др.), сопровождающееся переходом ядра в другое состояние и изменением его параметров.
 +
 +**Активность**- число распадов в единицу времени.
 +
 +**Виды радиоактивного распада :**
 +  - $ \alpha ​ $  -распад - излучение ​ $ \alpha ​ $  -частиц высокой энергии (ядер гелия ​    ). Масса ядра уменьшается на 4 единицы,​ а заряд ( номер элемента в табл. Менделеева ) - на 2 единицы:​ \\ FIXME \\ X  - исходный элемент, ​ Y  - продукт его радиоактивного распада
 +  - $ \beta  $ -распад -самопроизвольное превращение нейтрона в протон с испусканием электрона и антинейтрино : \\ $$ n\rightarrow p+\bar{e}+\bar{v} $$ \\ Массовое число не меняется , а заряд возрастает на единицу :
 +  - $ \gamma ​  $ -излучение -испускание возбужденным ядром квантов света высокой частоты. Параметры ядра не меняются , ядро переходит в состояние с меньшей энергией.
 +
 +Радиоактивное излучение обычно представляет ​ собой смесь всех 3 видов излучений. Альфа и бета-излучения обладают слабой проникающей способностью при взаимодействии с веществом,​ гамма-лучи и потоки нейтронов - наиболее проникающие виды излучений.
 +
 +Закон радиоактивного распада:​
 +$$ N=N_{0}\cdot 2^{\frac{-t}{T}} $$
 +
 +$ N=N_{0} $  -начальное количество радиоактивных ядер, Т- период полураспада (время,​ через которое распадется половина ядер), зависящий от типа изотопа.
 +
 +**Цепная реакция**
 +
 +**Ядерные реакции** - изменения ядер, происходящие в результате их взаимодействия с элементарными частицами и друг с другом.
 +
 +
 +Цепная реакция деления ядер урана протекает по схеме: захватывая нейтрон,​ ядро урана делится на два осколка и два- три ​ нейтрона;​ вылетевшие нейтроны приводят к делению других ядер урана и т.д. В процессе реакции выделяется много энергии.
 +
 +
 +Естественный уран содержит 0,7%   ​изотопа ​ $ _{92}^{235}\textrm{U} $  , который делится при захвате как ​ быстрых,​ так и медленных нейтронов. Остальную часть составляет изотоп ​ $ _{92}^{238}\textrm{U} $ , который делится при захвате только быстрых нейтронов.
 +
 +Два пути создания цепной реакции:​
 +  - очищать уран, увеличивая ​ содержание $ _{92}^{235}\textrm{U} $   , ​
 +  - замедлять вылетающие нейтроны. ​
 +
 +Первый путь используется в атомной бомбе, а второй - в ядерных реакторах (замедлители:​ вода, графит и др.)
 +
 +Чтобы пошла цепная реакция , масса урана должна превышать критическую массу (критическая масса $ _{92}^{235}\textrm{U} $   ​около 50 кг).
 +
 +
 +**Термоядерный синтез** - реакция слияния двух легких ядер.
 +
 +Для его реализации вещество необходимо нагреть до сотен миллионов градусов,​ что позволяет преодолеть силы кулоновского отталкивания. ​
 +Термоядерный синтез служит источником ​ энергии звезд.
 +
 +Термоядерная реакция происходит при взрыве водородной бомбы, ​ где для достижения необходимых температур используют взрыв атомной бомбы.
 +
 +===== Видео-лекции,​ задачи и опыты =====
 +==== Видео-лекции ====
 +===Атом и цепная реакция (9 класс)===
 +"​Здравствуй атом"​ Союзмультфильм,​ 1965г.
 +{{youtu.be>​ARZssvBkSCk}}
 +
 +=== Ядерные реакции ===
 +"​Ядерные реакции"​ Леннаучфильм,​ 1986
 +{{youtu.be>​-LmM6wMOQLQ}}
 +
 +=== Радиоактивность ===
 +++++"​Явление Радиоактивности"​ Центр научфильм,​ 1977|{{youtu.be>​-LmM6wMOQLQ}}++++
 +++++Радиоактивность|{{youtu.be>​eZA79WCZ3NE?​14}}++++
 +
 +++++Строение атомного ядра. Ядерные силы|{{youtu.be>​soN1AvZ-2m0?​5}}++++
 +
 +==== Задачи ====
 +
 +++++Атом и атомное ядро. Задача 1|<box 570px>
 +{{ :​subjects:​physics:​var_2_ch1_zadacha_14_reshenie_.png?​direct&​550 |Атом и атомное ядро. Задача 1}}
 +</​box|Атом и атомное ядро. Задача 1>++++
 +
 +++++Атом и атомное ядро. Задача 2|<box 570px>
 +{{ :​subjects:​physics:​var_1_ch1_zadacha_14_reshenie_.png?​direct&​550 |Атом и атомное ядро. Задача 2}}
 +</​box|Атом и атомное ядро. Задача 2>++++
 +
 +++++Атом и атомное ядро. Задача 3|<box 570px>
 +{{ :​subjects:​physics:​var_01-a21_zadacha_i_reshenie_.png?​direct&​550 |Атом и атомное ядро. Задача 3}}
 +</​box|Атом и атомное ядро. Задача 3>++++
 +
 +++++Атом и атомное ядро. Задача 4|<box 570px>
 +{{ :​subjects:​physics:​var_02-a23_zadacha_i_reshenie_.png?​direct&​550 |Атом и атомное ядро. Задача 4}}
 +</​box|Атом и атомное ядро. Задача 4>++++
 +
 +++++Атом и атомное ядро. Задача 5|<box 570px>
 +{{ :​subjects:​physics:​var_03-a21_zadacha_i_reshenie_.png?​direct&​550 |Атом и атомное ядро. Задача 5}}
 +</​box|Атом и атомное ядро. Задача 5>++++
 +
 +++++Атом и атомное ядро. Задача 6|<box 570px>
 +{{ :​subjects:​physics:​var_3_ch1_zadacha_14_reshenie.png?​direct&​550 |Атом и атомное ядро. Задача 6}}
 +</​box|Атом и атомное ядро. Задача 6>++++
 +
 +===== Рекомендуем =====
 +|[[http://​zadaniya.eduvdom.com/​физика/​физика_атома_и_атомного_ядра|{{media:​zadaniya.png?​200|Пройти тест по физике:​ физика атома и атомного ядра}}]]|[[http://​test.eduvdom.com/​e/#​tests_list_show@step1=6|{{media:​obuchenie.png?​200|Пройти обучение по физике:​ физика атома и атомного ядра}}]]|
 +
 +----
 +|[[Корпускулярно-волновой дуализм|← ]][[Корпускулярно-волновой дуализм]]^[[subjects:​physics:​]]|[[Элементы СТО]][[Элементы СТО| →]]|
subjects/physics/физика_атома_и_атомного_ядра.txt · Последние изменения: 2017/08/24 23:06 —

На главную страницу Обучение Wikipedia Тестирование Контакты Нашли ошибку? Справка

Записаться на занятия

Ошибка Записаться на занятия к репетитору

Телефоны:

  • +7 (910) 874 73 73
  • +7 (905) 194 91 19
  • +7 (831) 247 47 55

Skype: eduVdom.com

закрыть[X]
Наши контакты