8. Взаємозв'язок маси та енергії матерії.
Енергія тіла залежить від системи відліку, тобто неоднакова для різних спостерігачів. Якщо тіло рухається зі швидкістю v відносно якогось спостерігача, то для іншого спостерігача, який рухається з тою ж швидкістю, воно здаватиметься нерухомим. Відповідно, для першого спострерігача кінетична енергія тіла буде дорівнювати (виходячи із законів класичної механіки) mv2 / 2, де m - маса тіла, а для іншого - нулю.
Енергія тіла залежить від швидкості вже не так як у Ньютонівській фізиці, а інакше:
,
де m - інваріантна маса.
Спектри α- і γ-випромінювань переривисті («дискретні»), а спектр β-випромінювання — неперервний.
β-розпад
Беккерель довів, що β-промені є потоком електронів. β-розпад - прояв слабкої взаємодії.
β-розпад — внутрішньонуклонний процес, тобто відбувається перетворення нейтрона в протон із вильотом електрона й антинейтрино з ядра:
+
γ.
Правило зсуву Содді для β-розпаду:
+
γ.
Приклад:
+
γ.
α-розпад
α-розпадом
називають мимовільний розпад атомного
ядра на ядро-продукт і α-частинку (ядро
атома
).
α-розпад є властивістю важких ядер з масовим числом А≥200. Одночасно на α-частинку менше впливає ядерне міжнуклонне притягання за рахунок сильної взаємодії, ніж на решту нуклонів.
Правило зсуву Содді для α-розпаду:
.
Приклад:
.
γ-розпад
Гамма промені це електромагнітні хвилі із довжиною хвилі, меншою за розміри атома. Вони утворюються зазвичай при переході ядра атома із збудженого стану в основний стан. При цьому кількість нейтронів чи протонів у ядрі не змінюється, а отже ядро залишається тим самим елементом. Однак випромінювання гамма-променів може супроводжувати й інші ядерні реакції.
Ланцюгова реакція — реакція, продукти якої, своєю чергою, вступають у взаємодію з початковими продуктами. Це хімічні і ядерні реакції, у яких поява проміжної активної частки (радикала, атома або збудженої молекули — у хімічних, нейтрона — у ядерних процесах) викликає велику кількість (ланцюг) перетворень початкових молекул або ядер внаслідок регенерації активної частки в кожному елементарному акті реакції (у кожній ланці).
Оскільки частина нейтронів, утворених під час поділу, втрачається, поглинаючись без поділу іншими ядрами або вилітаючи за межі реактора, ланцюгову реакцію характеризують ефективним коефіцієнтом розмноження k - кількістю новостворених нейтронів під час одиничного акту поділу, які в свою чергу викликають поділ інших ядер. Якщо ефективний коефіцієнт розмноження більший за одиницю, то число актів поділу збільшується, реакція розганяється, вивільнюючи дедалі більше енергії і може завершитися вибухом. Така реакція називається надкритичною. Якщо k менший від одиниці, реакція згасає з часом. Такий режим називається підкритичним. Для k = 1 перебіг реакції залишається незмінним. Саме такий критичний режим використовується в ядерних реакторах.
9. Використання електронних приладів при дослід властивостей сировини і матеріалів.
10. Вимушені коливання. Явище резонансу
Електричний опір реального коливального контуру не дорівнює 0, тому вільні електричні коливання в контурі поступово затухають. Щоб одержати незатухаючі коливання треба ззовні підводити в коливальний контур енергію, яка компенсує втрати на виділення тепла та на випромінювання електромагнітних хвиль. При цьому виникають вимушені електричні коливання. Для їх реалізації потрібна періодична дія на коливальний контур. Це можна здійснити, якщо увімкнути послідовно з елементами контуру змінну ЕРС.
Вимушене коливання є гармонічним. Амплітуда вимушених коливань, які встановилися, та зсув фаз між зміщенням і зміною зовнішньої ЕРС залежать від різниці квадратів частот, а також від коефіцієнта затухання коливального контуру. Амплітуда зміни заряду вимушених коливнь залежить також від амплітуди змінної ЕРС.
Резонанс – явище збудження інтенсивних електричних коливань під дією зовнішньої змінної ЕРС з частотою, яка дорівнює або є близькою до власної частоти коливального контуру
Уся техніка радіоприймання ґрунтується на резонансі. Щоб радіоприймач вибірково реагував на електромагнітні хвилі, треба досягти збігання частоти власних коливань коливального контуру радіоприймача з частотою електромагнітних хвиль.