Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
lena.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1.04 Mб
Скачать

5. Строение атома, изотопы, устойчивость

Атом - наименьшая частица элемента. Атом имеет положительно заряженное ядро, вокруг которого вращаются отрицательно заряженные электроны. Их число равно заряду ядра. Ядро имеет размер около 10-12 см и в нем сосредоточено 99,97% всей массы атома, хотя объем, занимаемый ядром, ничтожно мал в сравнении с объемом всего атома. Атомное ядро состоит из протонов и нейтронов - элементарных частиц, называемых нуклонами.

Протон - положительно заряженная частица. Нейтрон - электрически нейтральная частица. При определенных условиях он преврается в протон и электрон. Число протонов в ядре определяет химический элемент. Число электронов соответствует числу протонов.

Одноименно заряженные частицы - протоны - отталкивают друг друга, но эта сила нейтрализуется ядерными силами притяжения, действующими на очень близких расстояниях.

Электроны располагаются на оболочках упорядоченно. Каждая оболочка, за исключением внешней, полностью заполнена и имеет свой энергетический уровень. Энергетические уровни по порядку от ядра заполняются электронами в количестве 2, 8, 18, 18, 32, 32. Химические свойства элементов зависят от общего количества электронов и их количества на внешней оболочке, так как они взаимодействуют при химических реакциях. Атомы с заполненными электронными внешними оболочками химически наиболее устойчивы. Например: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон.

Каждая частица обладает одновременно волновыми и корпускулярными свойствами. Заряд электрона и протона не может быть ни больше, ни меньше единицы. Частицы могут поглощать и испускать порции (кванты) электромагнитной энергии определенной частоты.

Изотопы. Элементы, имеющие одинаковое число протонов, но разное количество нейтронов, называются изотопами. Например, кислород имеет шесть изотопов: О14, О15, О16, О17, О18, О19 .

6.Магнитные свойства пород. Типы горных пород по магнитным свойствам

магнитное поле характеризуется двумя показателями – напряженностью и индукцией.

Напряженность магнитного поля Н (а/м) определяет величину и направление действия магнитных сил.

Для описания магнитного поля пользуются еще магнитной индукцией В – векторной величиной, характеризующей интенсивность магнитного поля. Магнитная индукция не имеет ни источников, ни стоков; линии магнитной индукции непрерывны и образуют замкнутые петли.

Между магнитной индукцией В и напряженностью Н существует прямо пропорциональная зависимость

ВН,

где µ – коэффициент абсолютной магнитной проницаемости, указывающий на изменение напряженности магнитного поля при внесении в него какого-нибудь вещества.

Если породу подвергнуть воздействию магнитного поля, то в результате взаимодействия поля с элементарными токами появятся силы, стремящиеся ориентировать магнитные диполи по направлению внешнего поля. Порода приобретает результирующий магнитный момент, т. е. намагничивается.

Намагниченность (магнитная поляризация) I породы оценивается пределом отношения суммы магнитных моментов в некотором объеме к величине этого объема. Намагниченность можно представить как разность между магнитной индукцией в веществе и в вакууме (при постоянном Н):

По магнитным свойствам горные породы делятся на диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.

Диамагнетики. Если магнитный момент атомов равен нулю при Н = 0, то такие породы называются диамагнетиками.

Магнитная проницаемость диамагнетиков меньше единицы. Поэтому такие породы, помещенные в магнитное поле, уменьшают плотность магнитного потока (его индукцию).

Парамагнетики. Горные породы, атомы которых обладают магнитным моментом при отсутствии внешнего поля, называются парамагнетиками. При внесении парамагнетика в магнитное поле его диполи ориентируются сообразно полю и образец намагничивается. В целом их магнитная проницаемость несколько больше единицы.

Ферромагнетики. Горные породы, у которых целые домены обладают магнитным моментом при отсутствии внешнего поля, называются ферромагнетиками. Благодаря доменам магнитная проницаемость ферромагнетиков значительно больше, чем у парамагнитных пород.

Намагниченность ферромагнетиков зависит от напряженности магнитного поля, причем при определенном значении Н эта зависимость исчезает — наступает насыщение. При снижении напряженности магнитного поля до нуля породы полностью не размагничиваются. Это явление носит название остаточной намагниченности. Для того чтобы породу размагнитить, к ней необходимо приложить некоторое обратно направленное магнитное поле.

С повышением температуры растет подвижность атомов, составляющих домены. При определенной температуре, называемой точкой Кюри, домены полностью лишаются магнитных моментов и ферромагнетик переходит в парамагнетик.

Большинство минералов относятся к диа-и парамагнетикам. Магнитная проницаемость диамагнитных минералов колеблется в пределах 0,99-1,0, а парамагнитных пределах 1-1,006. Ферромагнитных минералов в природе значительно меньше.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]