9. Атомдардың құрылымы және оптикалық қасиеттері
резерфордтың атом моделі – заряды
ze
өлшемі шамамен ~10-15 м 
оң ядроның маңында сызықтық
өлшемі шамамен ~10-10 м
аймақта дөңгелек (эллипстік)
орбиталар бойымен қозғалыстағы
электрондардың зарядтарының
қосындысы ядроның зарядына тең,
атом – электрлік бейтарап жүйе.
атомның массасының негізгі
бөлігі ядрода шоғырланған.
122-сурет
бор постулаттары:
1. атом стационарлық (тұрақты)күйде электрмагниттік толқындар шығармайды; стационарлық күйлерге энергияның дискретті мәндері сәйкес келеді.
атомның стационарлық күйлеріне электрондардың стационарлық қозғалыс орбиталары сәйкес келеді. қозғалыстағы электронның импульс моменті мына шартпен анықталады:
.
(288)
2. атом бір стационарлық күйден екінші стационарлық күйге ауысқанда энергиясы сәйкес стационарлық күйлердің энергияларының айырмасына тең фотон шығарады немесе жұтады.
(289)
мұндағы 
–электронның
массасы, 
–электронның
n–ші
орбитадағы жылдамдығы, 
–
берілген n–ші
орбитаның радиусы, 
–
планк тұрақтысы.
сутегі атомы моделінде n–ші стацинарлық орбитаның радиусы:
бірінші бор радиусы (n=1):
52,8
пм.
кез келген n–ші стацинарлық орбитаның радиусы мен бірінші бор радиусының арасындағы байланыс:
=n2 а0.
сутегі атомында электронның кинетикалық энергиясы:
ядроның электр өрісіндегі электронның потенциалдық энергиясы:
сутегі атомында электронның толық энергиясы:
сутегі атомында электронның толық энергиясы электрон-вольтпен:
(эв).
ионизация
энергиясы –
негізгі күйдегі атомнанэлектронды
ажыратуға қажет энергия. сутегі атомы
үшін 
13,6
эв.
берілген күйдің байланыс энергиясы – атомның берілген қозған күйінде электронды атомнан аластатуға қажет энергия. мысалы, сутегі атомында бірінші қозған күйдің (n=2) байланыс энергиясы 3,48 эв.
қоздыру энергиясы – электрон негізгі орбитадан жоғарғы орбитаға (яғни, атом негізгі күйден қозған күйге) өту үшін атомға берілетін қажет энергия. мысалы, сутегі атомында бірінші қозған күйдің (n=2) энергиясы -3, 48 эв-(-13,6 эв)≈10,1 эв.
бор бойынша сутегі атомының сызықтық спектрі
бальмер-ридберг формуласы:
(290)
мұндағы 
=3,293·1015c-1–
ридберг тұрақтысы, n мен m –бас
кванттық сандар (n=m+1).
n– сутегі атомы үшін спектрдің сериясын, m-сол сериядағы спектр сызығын анықтайды.
спектрдің көрінетін жарық бөлігі үшін бальмер сериясы:
n=2,3,…
ультракүлгін сәулелер үшін лайман сериясы:
n=1,2,3,…
инфрақызыл сәулелер үшін:
пашен сериясы:
n=4,5,6,...
брэкет сериясы:
n=5,6,7,…
пфунд сериясы:
n=6,7,8,…
хэмфри сериясы:
n=7,8,9,
…
10. Ядролық физика элементтері
атом ядросының сипаттамасы:
|
сипаттамасы |
белгіленуі |
анықтамасы |
|
зарядтық сан |
z |
ядродағы протондардың саны (химиялық элементтердің периодтық жүйесінде элементтің реттік нөмірімен сәйкес) |
|
массалық сан |
a=z+n |
ядродағы нуклондардың санына тең (z–протондар саны, n –нейтрондар саны) |
|
ядроның заряды |
+ze |
атом бейтарап болатындықтан ядроның заряды атомдағы электрондардың санын анықтайды |
|
ядроның символдық жазылуы |
| |
, 
, 
.атом ядролары:
|
изотоптар |
изобарлар |
изотоптар |
|
бір элементтің түрлі нейтрондар саны бар атом ядролары |
әртүрлі элементтің массалық сандары бірдей атом ядролары |
әртүрлі элементтің нейтрондар сандары бірдей атом ядролары |
|
изотоптардың зарядтық сандары z бірдей, массалық сандары a әртүрлі |
изобарлардың зарядтық сандары z әртүрлі, массалық сандары a бірдей |
изотоптардың нейтрондар саны n бірдей, зарядтық z және массалық a сандары әртүрлі |
ядроның байланыс энергиясы:
(291)
массаның ақауы:
мұндағы mp–протонның массасы, mn–нейтронның массасы, mя–ядроның массасы, с-жарықтың вакуумдегі жылдамдығы.
радиоактивтік ыдырау заңы:
,
(292)
мұндағы n – берілген t уақытта ыдырамаған ядролар саны,
n0 – бастапқы t=0 уақытта ыдырамаған ядролар саны,
λ – радиоактивтік ыдырау тұрақтысы.
ядроның жартылай ыдырау периоды :
(293)
радиоактивті ядроның орташа өмір сүру уақыты:
(294)
нуклидтің активтігі (нуклид-протондар мен нейтрондар саны түрліше болатын радиоактивті ядролардың жалпылама атауы) –радиоактивті ыдыраудың жылдамдығынсипаттайды, яғни бірлік уақыттағы ыдырау:
α–ыдырау схемасы:
.
–ыдырау
схемасы:
.
–ыдырау
схемасы:
.
электрондық қармау (к-қармаунемесе е-қармау):
мұндағы 
–
электрондық антинейтрино,
–
электрондық нейтрино,
негізгі
ядро, 
туынды
ядро (өнім).
ядролық реакцияның орындалу схемасы:
, 
(295)
мұндағы 
бастапқы
негізгі ядро, 
соңғы
пайда болған туынды ядро (өнім), 
негізгі
бастапқы ядроны соққылаушы бөлшек, 
-
ядролық реакцияда сәулеленген немесе
ұшып шыққан бөлшек.
ядролық ракциялардың шартты бөлінуі:
1. нейтрондармен атқылай орындалатын реакциялар –зарядсыз бөлшек болғандықтан жоғарғы жылдамдықпен үдетілген нейтрондар ядроға жеңіл кіріп кетіп, ядролық түрлендіруге қабілетті.
2. зарядты бөлшектер әсерімен өтетін реакциялар – мысалы, жоғарғы жылдамдықпен үдетілген протондар мен альфа-бөлшектер.
3. гамма-кванттар әсерімен
өтетін реакциялар –
тәжірибеде кеңінен таралған типті
реакциялар: 
4. төменгі энергиялы реакциялар (бірнеше эв) – негізінен нейтрондардың әсерімен орындалады.
5. орташа энергиялы реакциялар (бірнеше мэв) – негізінен γ кванттар-дың, зарядты бөлшектердің (p, α–бөлшектер) қатысуымен орындалады.
6. жоғары энергиялы реакциялар (1000 мэв-қа дейін) – еркін күйде болмайтын элементар бөлшектердің пайда болуымен орындалады.
7. жеңіл (а<50), орташа (50<а<100) және ауыр (а>100) ядроларда орындалатын реакциялар.
экзотермиялық ядролық реакция – энергия бөлініп орындалатын ядролық реакция.
эндотермиялық ядролық реакция – энергия жұтылып орындалатын ядролық реакция.
1. бектаев қ.б. орысша-қазақша математикалық сөздік. –алматы:
мектеп, 1986. -295 б.
2. брюханов а.в. толковый физический словарь. -м.: русский язык, 2001.
-230с.
3. орфографиялық сөздік. –алматы: тіл білімі институты, 2007. -480 б.
4. қазақша-орысша, орысша-қазақша терминологиялық сөздік.
т.1.:физика және астрономия. -алматы: рауан, 1999. -295 б.
5. қазақша-орысша, орысша-қазақша терминологиялық сөздік.
т.5.: энергетика. -алматы: рауан, 2000. -320 б.
6. қазақша-орысша, орысша-қазақша терминологиялық сөздік. т.6.:
электроника, радиотехника және байланыс. -алматы: рауан, 2000. -240 б.
7. ожегов с.и. словарь русского языка. -м.: русский язык, 2003. -850 с.
8. савельев и.в. курс физики. –т.2:электричество. волновая оптика
-м.: наука, 1989. -464 с.
9. сена л.а. единицы физических величин и их размерности. -м.: наука, 1998. - 425с.
10. тамм и.е. основы теории электричества. -м.: наука, 1998. - 616с.
11. трофимова т.и. курс физики. –м.: изд. центр «академия», 2007. -560 с.
12. трофимова т.и. физика в таблицах и формулах. –м.: дрофа, 2002. -432 с.
13. фейнмановские лекции по физике. –т.5.электродинамика. -м.: мир, 1999. -300 с.
14. фейнмановские лекции по физике. –т.6.электромагнетизм. -м.: мир, 1999. -342 с.
15. физическая энциклопедия. 9-изд.-м.: наука, 1995. - 720с.
16. яворский б.м.,детлаф а.а. справочник по физике. 8-е изд.
-м.: наука, 2002. - 624с.
17. яворский б.м.,детлаф а.а. курс физики.-м.: высш. шк., 2002. -718 с.