- •Вопрос 1.
- •Вопрос 2.
- •Вопрос 5.
- •Вопрос 7.
- •Уровни естественно - научного познания
- •Вопрос 8.
- •Вопрос 9.
- •Вопрос 10.
- •Вопрос 11.
- •Вопрос 12.
- •Вопрос 13.
- •Вопрос 14.
- •Вопрос 17.
- •Вопрос 21.
- •Вопрос 22.
- •II. Модель э. Резерфорда
- •III. Модель атома по Бору
- •Вопрос 25 Современная концепция строения атомного ядра
- •Радиоактивность
- •Систематика элементарных частиц
- •Античастица
- •Перспективы развития физики микромира
- •Вопрос 28
- •Вопрос 40.
- •Вопрос 41.
- •Вопрос 42.
- •Вопрос 43.
- •Вопрос 44.
- •Вопрос 45.
- •Вопрос 46.
- •Вопрос 47.
- •Вопрос 48.
- •Биосферный уровень
- •Ноосферный уровень
- •Вопрос 49.
- •Вопрос 50.
- •Вопрос 51.
- •Вопрос 52.
- •Вопрос 53.
- •Вопрос 54.
- •Вопрос 55.
- •Вопрос 56.
- •Вопрос 57.
- •Вопрос 58.
- •Вопрос 59.
- •Вопрос 60.
Вопрос 25 Современная концепция строения атомного ядра
Нуклонный уровень строения атомных ядер.
1932 г – Чедвик открыл нейтрон- частица по всем своим свойствам такая же, как протон, но только без электрического заряда.Вернер Гейзенберг и Дмитрий Иваненко выдвинули гипотезу о том, что атомное ядро состоит из нейтронов и протонов. На этом постулате базируется современный взгляд на строение атома.
Протоны и нейтроны объединяются словом нуклон. Протоны – это элементарные частицы, которые являются ядрами атомов водорода.В ядре нуклоны связаны ядерными силами. Одна из характерных их особенностей – короткодействие : на расстояниях порядка 10-5м и меньше. Механизм действия ядерных сил основан на обмене взаимодействующих объектов виртуальными частицами. Виртуальные частицы – это частицы, которые имеют такие же квантовые числа (спин, электрический заряд и др.), что и соответствующие реальные частицы, но для которых не выполняется обычная связь между энергией, импульсом и массой.
Дефект массы и энергия связи.
Масса ядра определяется массой входящих в его состав нейтронов и протонов. Поскольку любое ядро состоит из Z протонов и N=A-Z нейтронов (А-массовое число), то на первый взгляд масса должна равняться сумме масс протонов и нейтронов. Однако масса всегда меньше такой суммы. Их разность и есть дефект массы ∆m.Разорвать ядро на отдельные нуклоны можно, лишь введя в него извне каким-либо способом энергию не меньше той, что выделилась в процессе его образования. Это и есть полная энергия связи ядра. С ней непосредственно связано происхождение дефекта массы. E=∆mc2 Уменьшение энергии системы при образовании ядра на какую-то величину приводит к уменьшению общей массы.
Радиоактивность
В 1896 г фр. Физик Беккерель обнаружил испускание солью урана невидимых лучей сильной проникающей способности. Это радиактивность. Это явление определяется как самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного элемента в изотоп другого, при этом происходит испускание электронов, протонов, нейтронов или ядер гелия (альфа-частиц).Радиактивными являются все элементы > 83.
Существует 3 вида радиоактивного излучения:
-альфа-поток ионов гелия
-бета-поток электронов (бета-плюс-+электрон, бета-минус- испускание электрона)
-гамма-поток квантов электромагнитного излучения
Изотопы-разновидности атомов одного и того же химического элемента, отличающиеся числом нейтронов в составе ядра.
Радиактивность характеризуется:
-видом испускаемых частиц
-энергией, которая может в миллионы раз превосходить у хим. Процессов
-спонтанный характер распада
Скорость распада подчиняется закону радиоактивного распада-N=N0e-λt, λ-постоянная радиоактивного распада.
Систематика элементарных частиц
Элементарные частицы – первичные, неразложимые частицы, из которых по предположению, состоит вся материя.
Основные характеристики элементарных частиц:
-масса
-время жизни
-стабильные(>1020лет-электрон, протон, фотон, нейтрино)
-квазистабильные (среднеживущие)(>10-20с-нейтрон)
-резонансы (короткоживущие)(<10-20c)
-заряд
-спин
Все элементарные частицы -это маленькие вращающиеся волчки. Они характеризуются механическим моментом импульса. Спин – вращение маленькой элементарной частицы.=1/2 или 0 или 1.
-квантовое число
Все элементарные частицы можно разделить на 2 класса:
1)фермионы (s=1/2)
-лептоны(легкие) –не участвуют в сильном взаимодействии-электрон,нейтрино
-адроны(тяжелые) – активно участвуют в сильных взаимодействиях (барионы=нуклоны)
2)бозоны
-s=1
-фотоны (частицы, которые переносят электромагнитное взаимодействие)
-гравитоны (гравитационное вз-ие)
-глюоны
-w-бозоны (слабое вз-ие)
-s=0
-мезоны
Кварки
Кварк- это вымышленное слово. Кварк- частица со спином ½ и дробным электрическим зарядом. Кварки имеют 2 внутренние степени свободы – «аромат» и «цвет»(красный, синий и желтый). Обычное вещество состоит из легких u- и d- кварков, входящих в состав нуклонов ядер.