Постулаты бора.

1 постулат о стационарных состояниях:

В атомах существуют орбиты, вращаясь по которым, электрон не излучает. Каждому такому стационарному состоянию соответствует строго определенная энергия.

ПРОТИВОРЕЧИЯ: 1) допускает ускоренное движение заряженной частицы без излучения; 2) энергия может принимать только строго определенные значения.

2-й постулат о квантовых скачках:

ИЗЛУЧЕНИЕ ПРОИСХОДИТ ТОЛЬКО ПРИ ПЕРЕСКОКЕ ЭЛЕКТРОНА СО СТАЦИОНАРНОЙ ОРБИТЫ с большей энергией НА стационарное состояние с меньшей энергией. При этом частота излучения определяется разностью энергий стационарных состояний:

; .

ПРОТИВОРЕЧИЯ: частота излучения свидетельствует не о быстроте вращения, а об изменении энергии атома.

ОК-41. ОТКРЫТИЕ НЕЙТРОНА. СТРОЕНИЕ АТОМНОГО ЯДРА. ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ.

1919 г. Э. РЕЗЕРФОРД: «… ядра одних элементов можно превратить в ядра других элементов только путем бомбардировки их заряженными частицами. Другие способы (давление, высокие или низкие Т) не пригодны».

(только для легких элементов).

1932 Г. Д. Чедвик: «… при облучении Ве  - частицами вылетают … частицы без заряда, по размерам и массе, близких к протону - нейтроны».

СТРОЕНИЕ ЯДРА. ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ.

Д А = Z + N . ИВАНЕНКО (рос.) В. ГЕЙЗЕНБЕРГ (нем.)

Ядро состоит из протонов и нейтронов (НУКЛОНОВ). Число протонов (Z) = порядковому № элемента в ПСЭМ. Общее число нейтронов и протонов равно МАССОВОМУ ЧИСЛУ – целой части атомной массы (A). N – число нейтронов в ядре.

Протоны взаимно отталкиваются, нейтроны с протонами не взаимодействуют. Ядро должно разрушиться !!!

Но этого не происходит, т.к. между НУКЛОНАМИ действуют ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ.

F яд. > F электрост. в 100 раз.

Ядерные силы – короткодействующие, т.е. действуют

на расстоянии 10 ^–12 - 10 ^–13 см (размер ядра).

Единицы измерения в атомной физике

1 а.е.м. = 1/12 массы атома изотопа .≈ 1,66 ∙ 10^-27кг

Постоянная Авогадро N_A – число атомов или молекул в 1 моле вещества.

[Е] = 1 эВ (электрон-вольт) = [U∙e] = 1B∙1Кл

= 1В∙1,6∙10^-19Кл = 1,6∙10^-19 Дж

Формула взаимосвязи массы и энергии (формула Эйнштейна) , где с – скорость света.

ОК-42. ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ АТОМНЫХ ЯДЕР.

§§.

Установлено, что масса покоя ядра Мя всегда < суммы масс покоя свободных нуклонов, входящих в ядро.

Разность между суммой масс свободных нуклонов и массой ядра – ДЕФЕКТ МАССЫ.

;

Э нергия, которую необходимо затратить для того, чтобы разбить ядро на отдельные нуклоны.

Энергия, которая выделяется при образовании ядра из нуклонов.

График удельной энергии связи.

В обоих случаях энергия связи вычисляется через дефект массы по формуле Эйнштейна. Отношение энергии связи к числу нуклонов в ядре – УДЕЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ. Уд. энергия связи для элементов середины ПСЭМ имеют величину 8,5 МэВ. У тяжелых элементов она уменьшается.

Я дерные реакции – превращение атомных ядер при соударении данного ядра с какой-либо частицей.

Частица должна быть предварительно разогнана в ускорителе, только тогда она сможет преодолеть силу кулоновского отталкивания и внедриться в ядро, вызвав ядерную реакцию. ДЕЛЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ АЛЬФА-ЧАСТИЦ. ДЕЛЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ НЕЙТРОНОВ. ДЕЛЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПРОТОНОВ.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ВЫХОД.

Дано: М Li = 7,01601 а.е.м. m H = 1,00783 а.е.м. m He = 4,00260 а.е.м.	7,01601 + 1,00783 = 8,02384 (а.е.м.) 2  4,00260 = 8,00520 (а.е.м.) 8,02384 – 8,00520 = 0,01864 (а.е.м.)
Если m в реакции ,то Е ,  энергия поглотилась. Если m в реакции ,то Е,  энергия выделилась.

ОК-43. ПРИРОДА РАДИОАКТИВНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ.

§

Э. Резерфорд 1903- 1907 г г.

;

СВОЙСТВА:

Альфа – частицы – ядра Не. Задерживаются листом бумаги.

Бета – частицы – электроны (  с; 1см Аℓ). Сильно ионизируют воздух. Гамма – кванты – эл. - магн. волны ( <, чем у рентгеновских лучей), большой проникающей способности (14 см Аℓ  их интенсивность в 2 раза), слабо ионизируют воздух.

Радиоактивность с течением времени убывает.