Шпаргалка по "Физике"

Полная энергия электрона находиться на стац. Орбите, называемой уровнем энергии атома или энергетическим уровнем

En = 1/n² * Z²mee4/8n²ε˳²        (6)

Согласно формуле (6),энергия атома  возрастает с увеличением квантового числа n. Т.е. энергетические состояния атома образуют последовательность энергетических уровней, изменяющихся в зависимости от (n).

Целое число (n) в выражении (6) определяющее энергетические уровни атома называется  главным квантовым числом . Энергетическое состояние с (n) = 1 является основным состоянием .Состояние с (n) >1 является возбужденным.

Самопроизвольный переход електрона на болем далекую орбиту невозможен без сообщения атому определенного колличества энергии из вне т.е атом надо возбудить.

Атом может  излучать и полащать волны только определенных частот,чем обусловлен линейчатый характер спектра.

Если атом находиться в основном состоянии,то под действием внешнего излучения может осуществиться вынужденный переход в возбужденное состояние ,приводящее к  поглащению энергии.

 hv  = E2 – E1, v- частота

Атом, находясь,  в возбужденном состоянии, может через некоторый  промежуток времени спонтанно перейти  в состояние с низшей энергией, отдавая избыточную энергию в  виде электромагнитного излучения (испуская фотон с энергией hv  = E2 – E1  ).

Процесс испускания фотона возбужденным атомом без каких- либо внешних воздействий называется спонтанным.

Если на атом, находящийся в возбужденном состоянии, действует внешнее излучение, то возникает вынужденный (индуцированный ) переход в основное состояние с излучением атома hv  .

Строение молекул и свойства их энергетических уровней проявляется  в молекулярных спектрах т.е. в спектрах излучения поглощения ,возникающих при квантовых переходах между уровнями энергии молекул.

 

66. Строение  атомного ядра, нуклоны. Дефект  масс

= 1, 6726 *кг ≈ 1836

= 1, 6749 *кг ≈ 1839 кг

1 а.е.м = 1,66*кг

Общее число нуклонов в атомном  ядре наз-ся массовым числом а.

Заряд атомного ядра любого химического  элемента, выраженный в элементарных зарядах равен атомному номеру z этого элемента.

Число протонов в атомном ядре элемента равно разности между массовым числом и атомным номером элемента.

N = A – Z

Т.к. атом нейтрален, то заряд ядра определяет число электронов в атоме.

Атомы, ядра которых состоят из одинакового числа протонов ,но различного числа нейтронов наз-ся изотопами.

В первом приближении ядро можно  считать шаром, причем радиус ядра задаётся формулой: R = *

  = (1,3 -1,7) * М.

Объём ядра пропорционален числу нуклонов в ядре.

Нуклоны, составляющие ядро связаны  между собой особыми силами притяжения ядерными силами значительно превышающие  Кулоновские силы отталкивания (сильные  взаимодействия).

Масса ядра меньше, чем масса составляющих его нуклонов.

Энергия, которую нужно затратить, чтобы расщепить ядро на отдельные  нуклоны наз-ся энергией связи ядра.

  = [ + (A – Z) - ] *

∆E = ∆m

∆m= [ + (A – Z) ]-

∆m-дефект массы ядра.

На эту величину уменьшается  масса всех нуклонов, при образовании  ядра.

= 1,0073 а.е.м

 

Энергия связи ядра, приходящаяся на 1 нуклон наз-ся удельной энергией связи.

 

67 вопрос. Радиоактивное излучение и его виды. Проникающая и ионизирующая способности.

Под радиоактивностью понимают способность некоторых атомных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра с испусканием различных видов радиоактивных излучений и элементарных частиц.

Радиоактивность бывает:

1. Естественная (наблюдается у неустойчивых изотопов).
2. Искусственная (наблюдается у изотопов, полученных посредством ядерных реакций).

α-излучение – отклоняет электрическим и магнитными полями лучи, обладает высокой ионизирующей способностью и мало проникающей способностью, представляет собой поток ядер He, заряд α-частицы + 2 электрона, а массы совпадая с массой ядра изотопа He. Путь проходимый α-частицей в веществе до остановки называется ее пробегом (проникающей способностью), а число пар ионов, созданных α-частицей на пробег наз-ся ионизирующей способностью.

Β-излучение – отклоняется электрическим и магнитным полями. Его ионизирующая способность в 100 раз <, а проникающая гораздо >, чем у α-частиц. β-излучение представляет собой поток быстрых электронов или позитронов.

γ-излучение – не отклоняется электрическим и магнитным полями, обладает относительно слабой ионизирующей способностью и очень большой проникающей. γ-излучение представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны (λ<) и вследствии этого ярко выраженными корпускулярными свойствами, т. е. является потоком частиц γ-кванта (фотона).

Проникающая способность – путь, проходимый α-частицей в веществе до ее остановки.

Ионизирующая способность – число пар электронов, созданный им на пробег.

 

68. Закон  радиоактивного распада. Период  полураспада. Активность нуклидов.

Под радиоактивным  распадом понимают естественное радиоактивное превращение ядер, происходящее самопроизвольно.

Атомное ядро, испытывающее распад, наз. материнским, возникающее ядро – дочерним.

Отдельные радиоактивные ядра распадаются  независимо друг от друга, поэтому можно  считать, что число ядер dN, распавшихся в среднем за интервал времени от t до t+dt пропорционально промежутку времени dt и числу N не распавшихся ядер к моменту времени t.

dN= - Ndt (1), где - постоянная распада.

Закон радиоактивного распада: N=*  (2)

Интенсивность процесса радиоактивного распада характеризуют две величины:

* период полураспада 

* среднее время жизни радиоактивного  ядра 

Период полураспада – это время, за которое исходное число радиоактивных ядер в среднем уменьшается вдвое.

=

Суммарная продолжительность жизни  dN ядер:  t*|dN|= *Ntdt

Среднее время жизни  радиоактивного ядра есть величина обратная постоянной радиоактивного распада.=

Активность нуклида  А в радиоактивном источнике наз число распадов, происходящих с ядрами в 1 секунду.

A= | |= *N (3);    [A]=беккерель (Бк),1 кюри = 3,7* Бк

Приборы, применяемые для регистрации  радиоактивных излучений и частиц, делятся на две группы:

1)  Приборы, позволяющие регистрировать  прохождение частицы через определенный  участок пространства и определять  ее характеристики (энергиию).

Это сцинтилляционный счетчик, черенковский счетчик, импульсная ионизационная камера, полупроводниковый счетчик.

2) Приборы, позволяющие наблюдать  (фотографировать) следы частиц  в веществе.

Это диффузионная камера, камера Вильсона, пузырьковая камера.

 

69.Ядерные реакции и их основные  типы. Реакторы. Термоядерные процессы.

Ядерные реакции – превращение  атомных ядер при помощи взаимодействия с элементарными частицами или  с друг с другом.

Наиболее распространенный вид  ядерной реакции:

X и Y – исходные и конечные ядра

а и b – бомбардирующая и испускаемая в ядерной реакции частица.

 В любой ядерной  реакции выполняются законы сохранения  энергии, импульса, момента импульса, законы сохранения зарядовых  и массовых чисел.