- •Основные законы и формулы раздела “Волновая и квантовая оптика”.
- •ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Контрольная работа № 5
- •Интерференция света
- •В задачах данного раздела обязателен рисунок, показывающий ход лучей и область интерференции.
- •Дифракция света
- •Поляризация света
- •Тепловое излучение
- •Фотоэффект
- •Эффект Комптона
- •Раздел II Атомная и ядерная физика.
- •1.1 Основные положения теории Бора
- •2. Второй постулат Бора (правило частот).
- •3. Постулат квантования момента импульса.
- •1.2 Модель водородоподобного атома по Бору
- •1.4 Соотношение неопределенностей
- •а) для координат и импульса:
- •б) для энергии и времени:
- •1.5 Одномерное стационарное уравнение Шредингера
- •1.7 Радиоактивный распад
- •Число ядер, распавшихся за время Δt:
- •Число ядер, содержащихся в массе m радиоактивного вещества:
- •1.8 Правила смещения при радиоактивном распаде
- •при γ- излучении значения A и Z у ядра не изменяются.
- •1.9 Ядерные реакции
- •Энергетический эффект ядерной реакции рассчитывается по формуле:
- •Для определения длины волны де Бройля применим формулу:
- •Следовательно, скорость электрона:
- •Подставляя в соотношение неопределенностей, получаем
- •Подставляя ее в формулу для w получаем:
- •Для интегрирования произведем замену:
- •Тогда
- •При втором измерении
- •Согласно закону радиоактивного распада
- •После логарифмирования получим:
- •период полураспада:
- •Перейдем от масс ядер к массам атомов:
- •Так как массы электрона и позитрона одинаковы, то
- •В силу законов сохранения зарядового и массового числа имеем:
Для интегрирования произведем замену:
sin |
2 |
2π |
|
= |
1 |
|
4π |
|
||
|
|
L |
x |
2 |
1 |
−cos |
L |
x |
||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2L
w = L1 ∫3dx −
L3
2L |
4π |
|
|
1 |
L |
|
L |
|
4π |
|
2L |
|
||
3 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
∫ |
cos |
|
x |
= |
|
|
|
− |
|
sin |
|
x |
L3 |
= |
|
|
|
|
|
||||||||||
L |
|
L |
|
|
L |
3 |
|
4π |
|
L |
|
3 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
8π |
|
4π |
|
||
3 |
− |
|
sin |
3 |
−sin |
3 |
|
0,195 |
|
||||||||
|
4π |
|
|
|
||||
Пример 5. Найти энергию связи и удельную энергию связи ядра атома бериллия 104 Be
Решение. Энергию связи ядра найдем из выражения:
Eсв = c2Δm,
где Δm- дефект массы
Δm = Zmp +(A −Z)mn −MBeя ,
где mp, mn и MBeя - массы протона, нейтрона и ядра соответственно. Так как в таблице 2.3 приложения даны массы не ядер, а нейтральных атомов учтем это:
Mя = Mа − Zme ,
где me – масса электрона, тогда выражение для дефекта будет выглядеть следующим образом:
Δm = Zmp +(A −Z)mn −MaBe +Zme или Δm = Z(mp +me ) +(A −Z)mn −MaBe
Энергию связи ядра Be104 найдем, умножив дефект массы на с2=931,5
МэВ/а.е.м.
Есв = с2[Z(mp +me ) +(A −Z)mn −MaBe ]
Воспользовавшись таблицами 2.3 и 2.4 приложения , получим:
Есв= 931,5[4(1,00728+0,00055)+6◌ּ1,00867-10,01354]=65 (МэВ)
Удельную энергию связи, т.е. энергию связи приходящуюся на один нуклон, найдем, разделив Есв на общее число нуклонов:
Есв уд= ЕАсв = Е10св = 6.5(МэВнукл.)
37
