- •Квантовая оптика.
- •1/Тепловое излучение.
- •2/Фотоэффект.
- •3/Эксперименты, подтверждающие квантовые св-ва света.
- •4/Масса и импульс фотонов. Давление света.
- •5/Эффект Комптона.
- •6/Единство корпускулярных и волновых св-в электромагнитного излучения.
- •Элементы атомной физики и квантовой механики.
- •7/Модели атома Томпсона и Резерфорда.
- •8/Линейчатый спектр атома.
- •9/Гипотеза де Бролля.
- •10/Соотношение неопределенности Гейзенберга.
- •11/Волновая ф-я. Вероятность нахождения микрочастицы. Нормировка волн ф-ции.
- •12/Общее ур-ние Шредингера.
- •13/Представление физ величин с помощью операторов.
- •22/ Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны.
- •Распределение электронов по энергетическим уровням атома. Периодическая система элементов Менделеева.
- •23/ Рентгеновские спектры.
- •24/ Вынужденное излучение. Лазеры.
- •25/ Энергетические зоны в твердом теле.
- •26/ Сверхпроводимость.
- •27/ Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц. Заряд, размеры и состав атомного ядра. Массовое и зарядовое число.
- •Энергия связи и масса ядра. Спин и магнитный момент.
- •Ядерные силы. Модели ядра.
- •28/ Радиоактивное излучение и его виды. Закон радиоактивного распада. Правило смещения.
- •29/Ядерные реакции и их основные типы.
- •30/Типы взаимодействия элементарных частиц.
- •Частицы и античастицы.
- •Классификация элементарных частиц.
- •Кварки.
28/ Радиоактивное излучение и его виды. Закон радиоактивного распада. Правило смещения.
Беккерель исследовал люминесценцию солей урана и обнаружил неизвестное излучение, которое действовало на фото пластинку, ионизировало воздух и проходило сквозь тонкие металлические пластинки. М. и П. Кюри, исследуя радий и полоний, обнаружили излучение, которое было названо радиоактивным излучением.
Радиоактивность – спонтанное превращение одних ядер в другие с испусканием различных видов радиоактивных излучений и элементарных частиц. Радиоактивность бывает естественной (наблюдается у изотопов, существующих в природе) и искусственной (наблюдается у изотопов, полученных в ядерных реакциях). Распадающееся ядро называется материнским, получающееся ядро – дочерним. Радиоактивный распад – это естественное превращение одних ядер в другие, происходящее самопроизвольно.
Отдельные радиоактивные ядра претерпевают превращение независимо друг от друга. Число ядер , распавшихся в среднем за интервал времени отtдоt+dt, пропорционально промежутку времениdtи числуNнераспавшихся ядер к моменту времениt:, где- постоянная радиоактивного распада, знак минус показывает, что в процессе распада общее число радиоактивных ядер убывает.,N– число нераспавшихся ядер к моменту времениt.- это закон радиоактивного распада: Число нераспавшихся ядер убывает с течением времени по экспоненциальному закону.
Период полураспада – это время, за которое число радиоактивных ядер уменьшилось вдвое.
Суммарная продолжительность жизни ядер равна. Среднее время жизни одного радиоактивного ядра есть.
Радиоактивный распад происходит в соответствии с так называемыми правилами смещения, которые являются следствиями закона сохранения заряда и массового числа. Существует три типа излучения - распад,- распад и-излучение. Экспериментально было обнаружено, что под действием магнитного поля- лучи отклоняются как положительно заряженные частицы,- лучи отклоняются как отрицательно заряженные частицы, а- лучи никак не реагируют на магнитное поле. Согласно правилам смещения- распад,- распад можно представить: ;
Особенности - распада.
-частица – это атом гелия. Энергии-частиц. При- распаде данного радиоактивного вещества испускается несколько групп частиц в пределах каждой группы их энергии практически постоянны. Это свидетельствует о том, что атомные ядра обладают дискретными уровнями энергии, а дочернее ядро может возникать не только в нормальном состоянии.- частица образуются в момент радиоактивного распада при встречи движущихся внутри ядра двух протонов и двух нейтронов. Закон Гейгера-Нэттола,,- пробег- частицы – расстояние, проходимое частицей до ее полной остановки, т.е. чем меньше, тем больше пробег- частицы и тем больше энергия частицы. Опыты Резерфорда по рассеиванию- частиц на ядрах урана показали, что ядро окружено потенциальным барьером высотой 8.8 МэВ.-частицы с энергией 4,2 МэВ, испускаемые ураном, могут пройти сквозь потенциальный барьер.
Особенности - распада.
Существует три разновидности - распада, в результате которого одно ядро превращается в другое
1. С испусканием электрона
2. С испусканием позитрона
3 ядро поглощает один из электронов К-оболочки – это е-захват (или К-захват).
Возникает три вопроса:
1. Из ядра вылетает электрон, а откуда он взялся, если в ядре его нет
2. Эксперимент показывает, что энергетический спектр вылетевших электронов непрерывен. Но материнское и дочернее ядра имеют определенные массы, поэтому и электрон должен вылетать с определенной энергией . Привсе процессы должны происходить с нарушениями законов сохранения.
3. Массовое число при - распаде не изменяется, т.е. спин ядра не изменяется, но вылетает электрон, имеющий спин, т.е. спин не сохраняется.
Эти противоречия привели Паули к гипотезе о том, что при - распаде вместе с электроном испускается нейтральная частица антинейтрино, имеющая спин,;;.
Вылет нейтрино позволил объяснить непрерывность энергетического спектра. Энергия распределяется между электроном и антинейтрино. Если , то вся энергия уносится электроном. В ядре могут произойти следующее превращение-- распад-- распад
-e– захват – доказательство – наличие рентгеновского характеристического спектра.
-излучение.
-излучение – это электромагнитное излучение малой длины волны. Оно не является самостоятельным видом радиоактивности, а сопровождаетираспад, ядерные реакции, т.к. дочернее ядро всегда оказывается в возбужденном состоянии. Дискретность -спектра – доказательство дискретности энергетических состояний ядра.