51. Радиоактивті ыдырау заңы — атом ядроларының әр түрлі бөлшектер мен сәулелер шығара отырып, өздігінен түрлену заңы.^[1][2] Радиоактивті ыдырау заңын Резерфорд ашқан:

Ыдырау тұрақтысы[өңдеу]

Уақыт бірлігі ішінде ядроның ыдырау ықтималдығын ыдырау тұрақтысы деп атап,   әрпімен белгілейді. Бірдей изотоптың ядросы үшін ыдырау тұрақтысы бірдей, ал түрлі изотоптың ядролары үшін ыдырау тұрақтысы әр түрлі болады. Санақ басы ( ) мезетінде ыдырау тұрақтысы  болатын радиоактивті изотоптың   ыдырамаған ядроларының саны белгілі болсын. Сонда өте аз   уакыт аралығында ыдырайтын ядролардың   саны осы мезетте ыдырамаған ядролар санына пропорционал болуы керек деп айта аламыз:

мұндағы "минус" таңбасы уақыт өткен сайын ядролардың санының азаятынын бідіреді. (8.10) формуладан белгілі бір   уақыт аралығы өткенде ыдырамаған   ядролар санының уақытқа тәуелділігін табайық. Ол үшін (8.10) тендеудің екі жағын  -ға бөлейік:  .

Осыдан ядролардың ыдырауының уақытқа тәуелділігі шығады:

мұндағы   - натурал логарифмнің негізі,  ,   – ыдырау уақыты,   — бастапқы уақыт мезетіндегі ( ) ядролар саны,   уақыт ішінде ыдырамай қалған ядролардың саны,   — ыдырау тұрақтысы, өлшем бірлігі c⁻¹. Жоғарыда аталған тәуелділікті радиоактивті ыдырау заңы деп атайды.

Радиоактивті ыдырау заңын 1902 жылы Э . Резерфорд пен Ф.Содди ашқан. Есептеулер радиоактивті ядроның орташа өмір сүру уақытын

өрнегі арқылы анықтауға болатынын көрсетті. Ядроның орташа өмір сүру уақыты жартылай ыдырау периодына пропорционал.

Радиоактивті ядроның ыдырау қасиетін сипаттайтын тағы бір шаманы айтуға болады. Уақыт бірлігі ішінде ыдырайтын ядролар санымен анықталатын шаманы радиоактивті заттың активтілігі ( ) деп атайды:

Активтіліктің Халықаралық жүйедегі ( ) өлшем бірлігі — беккерель.

1 беккерель (Бк) — уақыт бірлігі 1 с ішінде бір ыдырау болатын радиоактивті препараттың активтілігі:

1 Бк = 1 ыдырау / 1 c .

Іс жүзінде қолданылатын активтіліктің басқа да өлшем бірлігі бар, ол — кюри (Ки):^[1]

1 Ки = 3,7 · 1010 Бк; 1 мКи = 3,7 · 10⁷ Бк .

51. Линза және оның оптикалық параметрлері

Линза дегеніміз - екі жақы сфералық беттермен шектелген мөлдір дене. Олар шашыратқыш және жинағыш болып келеді. Сфера бетпен немесе сфера беттің бөлігімен шектелген ортаны линза д/а.Линзаларды шектейтін сфералардың центрлері арқылы өтетін түзуді бас оптикалық ось д/а.Линзаның ортасында орналасқан нүктені линзаның оптикалық центрі д/а. Линзаның оптикалық центрінен өтетін жарық сәулелерінің бағыты өзгермейді.

Ортасына қарай жуандайтын линза жинағыш линза д/а. Ал ортасынан шетіне қарай жуандайтын линза шашыратқыш линза б/т. Сонымен қатар линзалар шектелген беттердің формасына қарай қос дөңес, қос ойыс, дөңес-ойыс, жазық – дөңес, жазық-ойыс түрлеріне бөлінеді.

Аа а) б) в) г) д)

Суреттегі а,в,г – жинағыш линзалар, б,д – шашыратқыш линзалар.

Жарық сәулелері оптикалық жүйеде сынғаннан кейін сол жарық сәулелерінің өздері немесе олардың созындылары қиылысатын F нүктелері олардың фокустары д/а. Нәрседен линзаға дейінгі қашықтықты - d, ал линзадан кескінге дейінгі қашықтықты – f десек, линзаны шектеп тұрған беттердің қисықтық – радиустары линзаның қалыңдығынан анағұрлым үлкен болатын жұқа линза үшін мына теңдік орындалады:

1/d + 1/f = + - 1/F.

Мұндағы + таңбасы жинағыш линза, ал – таңбасы шашыратқыш линзалар үшін қолданылады. Теңдеудің оң жағындағы шаманы линзаның оптикалық күші д/а, яғни

D=1/F.

Оның өлшемі диоптрия, 1дптр =1 м^-1 .

51. Рентген сәулелері

Рентген сәулелерін 1895 жылы В . Рентген ашқан. Жылдам электрондар кенеттен тежелгенде пайда болатын толқын ұзындығы өте қысқа (10⁻¹²÷ 10⁻⁹м) электромагниттік сәулелер рентген сәулелері болып табылады.

Рентген сәуле шығаруын классикалық электромагниттік теорияның аясында түсіндіруге болады. Бұл теория бойынша үдей қозғалатын зарядталған бөлшек міндетті түрде сәулеленуі тиіс. Қарастырылып отырған жағдайда электрон антикатодқа соғылып тежеледі де, теріс үдеу алады, сондықтан ол сәулеленеді.

Сәулеленудің қуаты электрон зарядының квадратына және оның үдеуінің квадратына пропорционал, яғни р ~ е²а². Электрон тежелгенде классикалық теория бойынша нөлден шексіздікке дейінгі барлық интервалдағы толқын ұзындықтары бар сәулелер шығу керек. Сәулелену қуатының максимумына сәйкес келетінтолқын ұзындығы электрондардың жылдамдығы артқан сайын азаюы тиіс, яғни ол үдетуші U кернеуді арттырғанда қысқа толқындар жағына жылжуы керек.

Рентген сәулелері өмірдің көптеген салаларында кеңінен қолданылып отыр. Солардың бірнешеуін атап өтейік. Рентген сәулелерінің өтімділігі жоғары, біздің денеміз бұл сәулелерүшін "мөлдір", осыны пайдаланып ішкі органдардың кескінің шығарып алып, ондағы ауытқушылықтарды зерттеуге болады. Міне, осылайша медицинада рентген сәулелері ауруды айқындап, диагноз қоюға мүмкіндік береді.

51. Атом құрылысы

Атом құрылысы - 1897 жылы көптеген электр құбылыстарын түсiндiруге мүмкiндiк беретiн жаңалық ашылды. Ағылшын ғалымы Дж. Дж. Томсон элементар заряд тасымалдаушысы болып табылатын бөлшектi тапты. Бұл бөлшекті электрон деп атады.

Атом құрылысы

Резерфорд атомының құрылысын Күн жүйесiне ұқсатты. Күн жүйесiндегi планеталар оған тартылып айналғаны сияқты, электрондар да ядроғатартылып оны айнала қозғалады. Осындай ұқсастығы үшiн Резерфорд ұсынған модельдi планетарлық модель деп атаған. Ядро мен электронның ара қашықтығы олардың өлшемдерiне қарағанда өте үлкен. Егер атомды ойша үлкейткенде ядроның диаметрi он теңгелiктей болса, онда ядро мен электрон ара қашықтығы шамамен бiр километрдей болар едi. Егер барлық электрондар атомдық ядроларға тығыз орналасса, онда ересек адамның денесiнiң көлемi бiр куб миллиметрдiң миллионнан бiр бөлiгiндей болатындығы есептелген. Бұдан адам денесiнiң 99%-ын (кез-келген дененiң) бостық жайлайтындығын көремiз. Бiр тектi атомдар жиынтығы химиялық элемент деп аталады. Әр түрлi химиялық элементтердiң атомдары бiр-бiрiнен ядроларының зарядымен және сол ядроны айнала қозғалатын электрондар санымен ерекшеленедi. Мысалы, сутегi атомындажалғыз электрон бар, оттегi атомында – сегiз электрон, ал уран атомында – тоқсан екi. Атомдағы электрондар саны элементтiң Д.И. Менделеев кестесіндегі реттiк нөмiрiмен сәйкес келедi. Осы нөмiр атом ядросының зарядын да анықтайды. Белгiлеу енгiзейiк: Z – элементтiң реттiк нөмiрi, е = атомдағы электрондар саны. Онда атом ядросының және атомдағы барлық электрондардың жалпы заряды үшiн былай жазуға болады: q_ядро = + Ze, q_эл-н = – Ze. Атомдағы электрондардың жалпы зарядын, атом ядросының зарядына қоссақ нөлшығады. Бұл атомның толықтай бейтарап екендiгiн көрсетедi. Бейтарап атомдардан тұратын заттардың молекулалары да бейтарап болады. Кейбiр жағдайларда (мысалы, соқтығысқанда) атомдар бiрнеше электронын жоғалтуы мүмкiн. Атомдар электрондармен бiрге өздерiнiң терiс зарядының бiр бөлiгiн жоғалтып, бейтарап емес жүйеге айналады. Осының салдарынан пайда болған оң зарядталған атомды оң ион деп атайды. Керi жағдайлар да болуы мүмкiн: бейтарап атом өзiне артық электрон қосып алып, терiс зарядталады. Мұндай атомды терiс ион деп атайды.