6. Атомная физика Атомная единица массы — внесистемная единица массы, применяемая для масс молекул, атомов, атомных ядер и элементарных частиц.

   [Кг] 

   [г] 

Так как 1 а.е.м. является величиной, обратно пропорциональной числу Авогадро, то молярная масса данного элемента, выраженная в граммах на моль, в точности совпадает с массой атома этого элемента, выраженной в а. е. м

Для нахождения Атомной единицы массы пользуются различными методами. Часть их основана на экспериментальном определении молекулярной массы какого-либо соединения данного элемента. В этом случае атомная масса равна доле молекулярной массы, приходящейся на этот элемент, деленной на число его атомов в молекуле.

Атомную массу Al определили следующим образом. Известные количества Al были превращены в нитрат, сульфат или гидроксид и затем прокалены до оксида алюминия ( ), количество которого точно определяли. Из соотношения между двумя известными массами и атомными массами алюминия и кислорода нашли атомную массу алюминия

  

В формуле мы использовали :

 — Атомная единица массы

Боровский радиус — радиус ближайшей к ядру орбиты электрона атома водорода в модели атома

  

Боровский радиус часто используется в атомной физике в качестве атомной единицы длины. Определение Боровского радиуса включает не приведённую, а обыкновенную массу электрона и, таким образом, радиус Бора не точно равен радиусу орбиты электрона в атоме водорода. Это сделано для удобства: Боровский радиус в таком виде возникает в уравнениях, описывающих и другие атомы, где выражение для приведённой массы отлично от атома водорода

В формуле мы использовали :

 — Боровский радиус

   [Дж*с]  — Постоянная планка

   [Кг]  — Масса электрона

 — Постоянная тонкой структуры

 - Скорость света в вакууме

Дефект массы ядра — это разница между массой ядра и суммой масс всех нуклонов в ядре.

  

Измерения масс ядер показывают, что масса ядра (Мя) всегда меньше суммы масс покоя слагающих его свободных нейтронов и протонов.

При делении ядра: масса ядра всегда меньше суммы масс покоя образовавшихся свободных частиц.

При синтезе ядра: масса образовавшегося ядра всегда меньше суммы масс покоя свободных частиц, его образовавших.

В формуле мы использовали :

- Дефект массы

- Масса нейтрона

- Масса протона

- Масса ядра

Z- число протонов

N=A-Z- число нуклонов

Закон радиоактивного распада -описывает зависимость радиоактивного распада от времени и количестве радиоактивных атомов в данном образце

  

Для практического использования закон радиоактивного распада можно записать так :

  

Время, за которое распадается половина первоначального числа радиоактивных ядер, называетсяпериодом полураспада (Т). Чем меньше период полураспада, тем меньше живут атомы и следовательно тем быстрее происходит радиоактивный распад. 

Для разных химических элементов величина периода полураспада различна : от миллионных долей секунд (например, полоний)до миллиардов лет (например, уран).

Число радиоактивных атомов уменьшается со временем по экспоненциальному закону.

Скорость распада, то есть число распадов в единицу времени, также падает экспоненциально

  

Таблица некоторых значений радиоактивного распада:

В формуле мы использовали :

 — Начальное число радиоактивных ядре при t=0

 — Период полураспада

 — Время распада

 — Постоянная распада (вероятность распада ядра в единицу времени)

 — Скорость распада

 — Скорость распада в начальный момент времени t = 0

Импульс фотона — это импульс элементарной частицы (фотона), квант электромагнитного излучения (в узком смысле — света). Это частица, способная существовать и иметь массу только двигаясь со скоростью света.

  

Фотон — это элементарная частица, которая всегда движется со скоро­стью света, а если остановится (что невозможно), то масса фотона станет нулевой, то есть масса покоя будет равняться 0. Следовательно, масса фотона отличается от массы таких элементарных частиц, как электрон, протон и нейтрон, которые обладают отличной от нуля массой покоя и могут находиться в состоянии покоя.

Если рассуждать, то можно понять, если фотон имеет импульс, следовательно свет, падающий на тело, должен оказывать на него давление. Согласно квантовой теории, давление света на поверхность обусловлено тем, что каждый фотон при соударении с поверхностью передает ей свой импульс.

Так же фотон имеет:

Энергия фотона:    

Массу фотона:    

В формуле мы использовали:

 — Импульс фотона

 — Масса фотона

 — Энергия фотона

 — Постоянная Планка

 — Частота волны

 — Скорость света в вакууме

 — Длина волны