18 Вопрос

Квантовая теория света.

Гипотеза Планка получила дальнейшее развитие в работах Эйнштейна. Электромагнитная волна не только излучается, но и поглощается и распространяется в виде потока квантов. Итак, электромагнитное излучение ( в том числе и свет) представляет собой поток фотонов.  Фотон - мельчайшая частица электромагнитного излучения, имеющая энергию в один квант. 

Электромагнитная теория света берет начало с работ Максвелла.Формула Планка — выражение для спектральной плотности мощности излучения абсолютно чёрного тела, которое было получено Максом Планком. Для плотности энергии излучения  :

Корпускуля́рно-волново́й дуали́зм — принцип, согласно которому любой объект может проявлять как волновые, так и корпускулярные свойства. Был введён при разработке квантовой механики для интерпретации явлений, наблюдаемых в микромире, с точки зрения классических концепций.

19 вопрос

Явление протекания электрического тока через газ, наблюдаемое только при условии какого-либо внешнего воздействия на газ, называется несамостоятельным электрическим разрядом. Процесс отрыва электрона от атома называется ионизацией атома. Минимальная энергия, которую необходимо затратить для отрыва электрона от атома, называется энергией ионизации.  Газовым разрядом является электрическая искра.

Пла́зма (от греч. πλάσμα «вылепленное», «оформленное») — частично или полностью ионизированный газ, образованный из нейтральных атомов (или молекул) и заряженных частиц (ионов и электронов). Важнейшей особенностью плазмы является ее квазинейтральность, это означает, что объемные плотности положительных и отрицательных заряженных частиц, из которых она образована, оказываются почти одинаковыми. Плазма иногда называется четвёртым (после твёрдого, жидкого и газообразного) агрегатным состоянием вещества.

20 вопрос

Электромагнитные волны представляют собой распространение электромагнитных полей в пространстве и времени. Свойства электромагнитных волн: источник электромагнитных волн, среда распространения, электромагнитная волна является поперечной, скорость электромагнитных волн, электромагнитная волна переносит энергию. Шкала электромагнитных волн

Наименование Длина, м Частота, Гц

Сверхдлинные 106-104 3*102- 3*104

Длинные (радиоволны) 104-103 3*104- 3*105

Средние(радиоволны) 103 -102 3*105- 3*106

Короткие(радиоволны) 102-101 3*106- 3*107

Ультракороткие 101-10-1 3*107- 3*109

Телевидение (СВЧ) 10-1-10-2 3*109- 3*1010

Радиолокация (СВЧ) 10-2-10-3 3*1010- 3*1011

Инфракрасное излучение 10-3-10-6 3*1011- 3*1014

Видимый свет 10-6-10-7 3*1014- 3*1015

Ультрафиолетовое излучение 10-7-10-9 3*1015- 3*1017

Рентгеновское излучение(мягкое) 10-9-10-12 3*1017- 3*1020

Гамма-излучение (жесткое) 10-12-10-14 3*1020- 3*1022

Космические лучи ≤10-14 ≤3*1022

Вопрос 21

Фотоэффе́кт — это испускание электронов веществом под действием света (и, вообще говоря, любого электромагнитного излучения). В конденсированных веществах (твёрдых и жидких) выделяют внешний и внутренний фотоэффект.

Законы фотоэффекта:

Формулировка 1-го закона фотоэффекта: Сила фототока прямо пропорциональна плотности светового потока.

Согласно 2-му закону фотоэффекта, максимальная кинетическая энергия вырываемых светом электронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.

3-й закон фотоэффекта: для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, то есть минимальная частота света (или максимальная длина волны λ0), при которой ещё возможен фотоэффект, и если , то фотоэффект уже не происходит.

Уравнение Энштейна.

22 вопрос

Схема опытов Резерфорда и его учеников Гейгера и Марсдена изображена на рис.1.Внутри герметичной камеры, в которой был создан высокий вакуум, находился свинцовый контейнер с радиоактивным элементом, испускавшим a-частицы. Узкий пучок частиц падал перпендикулярно на поверхность металлической (золотой) фольги, толщиной около 1 мкм (10-6м).

Планетарная модель атома

Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний) гласит: атомная система может находится только в особых стационарных или квантовых состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия En. В стационарных состояниях атом не излучает. Второй постулат Бора (правило частот) формулируется следующим образом: при переходе атома из одного стационарного состояния с энергией En в другое стационарное состояние с энергией Em излучается или поглощается квант, энергия которого равна разности энергий стационарных состояний

23 вопрос

Постулаты Энштейна:

1 постулат Эйнштейна или принцип относительности: все законы природы инвариантны по отношению ко всем инерциальным системам отсчета. Все физические, химические, биологические явления протекают во всех инерциальных системах отсчета одинаково.

2 постулат или принцип постоянства скорости света: скорость света в вакууме постоянна и одинакова по отношении» к любым инерциальным системам отсчета. Она не зависит ни от скорости источника света, ни от скорости его приемника. Ни один материальный объект не может двигаться со скоростью, превышающей скорость света в вакууме. Поэтому принцип относительности Эйнштейна (первый постулат СТО) утверждает, что все физические законы одинаково формулируются для всех ИСО.

закон взаимосвязи (пропорциональности) массы и энергии: полная энергия системы равна произведению ее массы на квадрат скорости света в вакууме. Отметим, что в полную энергию Е не входит потенциальная энергия тела во внешнем силовом поле.

24 вопрос

Естественной радиоактивностью называется самопроизвольное превращение одних атомных ядер в другие, которое сопровождается испусканием определенных частиц (α- и β-лучи, нейтрино) и электромагнитного излучения (γ-лучи).

α- и β-распады сопровождаются γ-излучением − высокочастотным электромагнитным излучением с длиной волны 10−11 − 10−8 см. Пери́од полураспа́да — время T½, в течение которого система распадается с вероятностью 1/2.

^{Закон радиоактивного распада: Во всех случаях, когда отделяли один из радиоактивных продуктов и исследовали его активность независимо от радиоактивности вещества, из которого он образовался, было обнаружено, что активность при всех исследованиях уменьшается со временем по закону геометрической прогрессии.}

^{25 вопрос}

^{Согласно теории построения этой модели любое атомное ядро состоит из протонов и нейтронов, связанных между собой ядерными силами. Число протонов в ядре равно зарядовому числу Z (порядковому номеру химического элемента в таблице Менделеева). Суммарное число протонов и нейтронов называют массовым числом А — Z + N, где N — число нейтронов.}

^{Дефе́кт ма́ссы — разность между массой покоя атомного ядра данного изотопа, выраженной в атомных единицах массы, и массовым числом данного изотопа. Формула Δm= Z·mп+ N·mн−mя. Энергия связи ядра равна минимальной энергии, которую необходимо затратить для полного расщепления ядра на отдельные частицы. Из закона сохранения энергии следует, что энергия связи равна той энергии, которая выделяется при образовании ядра из отдельных частиц. Энергию связи любого ядра можно определить с помощью точного измерения его массы.}

^{26 вопрос}

^{Я́дерная реа́кция — процесс образования новых ядер или частиц при столкновениях ядер или частиц. Впервые ядерную реакцию наблюдал Резерфорд в 1919 году, бомбардируя α-частицами ядра атомов азота, она была зафиксирована по появлению вторичных ионизирующих частиц, имеющих пробег в газе больше пробега α-частиц и идентифицированных как протоны. Впоследствии с помощью камеры Вильсона были получены фотографии этого процесса. законы сохранения:}

^{1.Закон сохранения энергии(сопровождается выделением и поглощением свободной энергии)}

^{2.Закон сохранения импульса (Полный импульс частиц до реакции равен полному импульсу частиц-продуктов реакции )}

^{3.Закон сохранения момента импульса (Момент количества движения также сохраняется при ядерных реакциях.)}

^{4.Другие законы сохранения(при ядерных реакция сохраняется число лептонов, нуклонов, ядерных сил)}

^{Энергетическим выходом ядерной реакции называется разность энергий покоя ядер и частиц до и после реакции.}

^{27 вопрос}

реакция деления тяжёлых ядер

Реакция деления впервые была осуществлена при бомбардировке ядер урана нейтронами. Образующиеся в результате деления продукты реакции радиоактивны. Сам процесс деления ядра сопровождается излучением нескольких (двух – трех) нейтронов, т.е. в результате реакции деления происходит лавинообразное увеличение числа нейтронов. Цепна́я я́дерная реа́кция — последовательность единичных ядерных реакций, каждая из которых вызывается частицей, появившейся как продукт реакции на предыдущем шаге последовательности. Я́дерный реа́ктор — это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция, сопровождающаяся выделением энергии.

28 вопрос

Элемента́рная части́ца — собирательный термин, относящийся к микрообъектам в субъядерном масштабе, которые невозможно расщепить на составные части.

Следует иметь в виду, что некоторые элементарные частицы (электрон, фотон, кварки и т. д.) на данный момент считаются бесструктурными и рассматриваются как первичные фундаментальные частицы.

Классификация

По величине спина

Все элементарные частицы делятся на два класса:

бозоны — частицы с целым спином (например, фотон, глюон, мезоны, бозон Хиггса).

фермионы — частицы с полуцелым спином (например, электрон, протон, нейтрон, нейтрино);

По видам взаимодействий

Элементарные частицы делятся на следующие группы:

Составные частицы

адроны — частицы, участвующие во всех видах фундаментальных взаимодействий. Они состоят из кварков и подразделяются, в свою очередь, на:

мезоны — адроны с целым спином, то есть являющиеся бозонами;

барионы — адроны с полуцелым спином, то есть фермионы. К ним, в частности, относятся частицы, составляющие ядро атома, — протон и нейтрон.

Взаимодействия между элементарными частицами приводят к целому ряду взаимопревращений и других процессов, которые можно разделить на три группы: упругое рассеяние, неупругие процессы и распады. Античастица — частица-двойник некоторой другой элементарной частицы, обладающая той же массой и тем же спином, но отличающаяся от неё знаками некоторых характеристик взаимодействия.

29 вопрос

Законы отражения и преломления света:

1 Падающий луч, отражающий луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости.

2 Угол отражения γ равен углу падения α: γ = α

Законы преломления света:

Первый закон преломления звучит так: отношение синуса угла падения к синусу угла преломления является постоянной величиной для данных двух сред.

Второй закон преломления света очень напоминает второй закон отражения света:

падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный в точку падения луча, лежит в одной плоскости.

Показа́тель преломле́ния вещества — величина, равная отношению фазовых скоростей света (электромагнитных волн) в вакууме и в данной среде . Также о показателе преломления говорят для любых других волн, например, звуковых.

30 вопрос

Электролитами принято называть проводящие среды, в которых протекание электрического тока сопровождается переносом вещества.

Электрический ток в электролитах представляет собой перемещение ионов обоих знаков в противоположных направлениях. Положительные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду), отрицательные ионы – к положительному электроду (аноду). Это явление называется электролитической диссоциацией. В 1832 году Фарадей установил, что масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду q, прошедшему через электролит: если через электролит пропускается в течение времени t постоянный ток с силой тока I. Коэффициент пропорциональности называется электрохимическим эквивалентом вещества. Он численно равен массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит единичного электрического заряда, и зависит от химической природы вещества.

Законы:

Первый закон электролиза Фарадея: масса вещества, осаждённого на электроде при электролизе, прямо пропорциональна количеству электричества, переданного на этот электрод. Под количеством электричества имеется в виду электрический заряд, измеряемый, как правило, в кулонах.

Второй закон электролиза Фарадея: для данного количества электричества (электрического заряда) масса химического элемента, осаждённого на электроде, прямо пропорциональна эквивалентной массе элемента. Эквивалентной массой вещества является его молярная масса, делённая на целое число, зависящее от химической реакции, в которой участвует вещество.

31 вопрос

Этот ион может нейтрализоваться, захватив электрон у одного из соседних атомов. Далее, в результате переходов электронов от атомов к положительным ионам происходит процесс хаотического перемещения в кристалле места с недостающим электроном.

ПРИМЕСНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ- проводимость полупроводника, при к-рой осн. вклад в перенос заряда дают электроны (дырки), термически возбуждённые в зону проводимости (валентную зону) из локализованных в запрещённой зоне донорных (акцепторных) состояний . При высоких темп-pax Т, если полупроводник невырожден, концентрация ni носителей в собственном полупроводнике удовлетворяет условию наличие примесей незначительно сказывается на концентрациях электронов n и дырок р: