Естественная радиоактивность (ер)
1. Самопроизвольное превращение одних ядер в другие (Беккерель, 1896 г.) – ЕР.
2. ЕР сопровождается радиоактивным излучением, состоящим из потока ядер гелия ( -лучи), потока электронов ( -лучи) и нейтральных -лучей (Мария и Пьер Кюри).
3. Закон
радиоактивного распада
(Резерфорд):
=
,
- число распавшихся ядер,
- первоначальное число ядер,
- постоянная
распада
(разная для разных ядер).
Период
полураспада
- время, по истечении которого распадается
половина первоначальных ядер,
=
- № 333, 379
Искусственная радиоактивность (ир). Ядерные реакции
1. Превращения ядер под действием бомбардировки частицами (супруги Жолио-Кюри, 1934 г.) ИР.
2. Нейтроны – наилучшие «снаряды» из-за их электронейтральности.
3. Первое искусственное превращение ядер
+
=
+
азот нейтрон бор -частица
4. В некоторых случаях ИР носит цепной характер.
5. При ядерных реакциях выполняются законы сохранения:
а) зарядового числа (сумма зарядов до реакции равна сумме зарядов после реакции);
б) массового числа (сумма масс до реакции равна сумме масс после реакции).
- № 47, 50, 246, 292, 380, 439
Основы квантовой механики уравнение шредингера. Волновая функция
1. Микрочастицы
обладают как свойствами частиц, так и
свойствами волн. Для описания движения
таких частиц вводится волновая функция
,
которая является решением уравнения
Шредингера
-
=
,
где U
– потенциальная энергия частицы,
- полная энергия.
Волновая функция – есть функция координат, а также в общем случае и функция времени. Знание волновой функции позволяет определить вероятность нахождения частицы.
-
вероятность нахождения в объеме
dV=dxdydz.
Условие нормировки для волновой функции
dV=1
– вероятность нахождения частицы во
всем пространстве.
2. Для частицы,
находящейся в одномерной
потенциальной яме
шириной L,
волновая функция имеет вид
(х)=
,
где
-Const,
i=
,
=
,
-
энергия, принимающая дискретные значения
=n2
,
n=1,
2, 3, ...
(Иногда используют
=
или h=
2
)
3. Для
гармонического осциллятора
с потенциальной энергией U=
=
полная энергия также квантуется:
=
,
n=0,
1, 2, …
4. Для
электрона в атоме водорода
энергия
=-
,
n=1,
2, ...
m,
e
– масса и заряд электрона,
-
электрическая постоянная.
Т.о. энергия электрона также квантуется.
Квантовые числа
1. Главное квантовое число n определяет энергию электрона (см.выше формулу для энергии в атоме водорода).
2. Орбитальное
квантовое
число l
определяет момент импульса электрона
(
=
)
L=
,
l=0,
1, 2, ..., (n-1).
3. Магнитное квантовое число m определяет возможные значения проекции момента импульса L на направление внешнего магнитного поля
m=0,
1,
2,
...,
l
4. Спиновое квантовое число S определяет собственный момент импульса электрона, обусловленный «вращением вокруг своей оси»
Ls=
,
для электрона S=
5. Магнитное спиновое квантовое число s определяет возможные значения проекции собственного момента импульса Ls на направление внешнего магнитного поля: s=
6. Принцип Паули (1925 г.): в любом атоме не может быть двух электронов, имеющих одинаковый набор четырех квантовых чисел – n, l, m, s
7. Частицы, спин которых принимает целочисленные значения , т.е. n , где n=0, 1, 2, ..., называются бозонами ( - мезоны (n=0), фотон (n=1))
Частицы, спин
которых принимает полуцелый спин, т.е.
,
где n=0,
1, 2, ..., называются фермионами (электрон,
нейтрино,
-мезон,
протон, нейтрон (n=0))
- № 171, 173, 221, 420