
- •Вопрос 1
- •Вопрос 2
- •Вопрос 3.
- •Вопрос 4.
- •Вопрос 5
- •Вопрос 6
- •Вопрос 7
- •Вопрос 8
- •Вопрос 11.
- •Вопрос 15.
- •Вопрос 16
- •Вопрос 17
- •Вопрос 18
- •Вопрос 20
- •Вопрос 21
- •Вопрос 22
- •Вопрос 22. Атом водорода. Потенциалы возбуждения и ионизации. Квантовые числа. Вырожденные состояния.
- •Вторая часть билета!
- •Вопрос 23. Ширина спектральных линий. Мультиплетность спектров. Спин электрона. Магнетон Бора.
- •24.Спин орбитальное взаимодействие. Эффект Зеемана. Принцип Паули. Расположение элементов в системе Менделеева.
- •Вопрос 25. Ионная и ковалентная связи атомов в молекуле. Энергия диссоциации. Полная энергия молекулы. Вращательные, колебательно-вращательные полосы.
- •Вопрос 26. Вынужденное излучение. Мазеры. Лазеры. Накачка метастабильных уровней. Свойства лазерного излучения.
- •27. Фазовое пространство. Функция распределения. Понятие о квантовой статистике Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака.
- •29.Квантовая теория свободных электронов в металле. Уровень Ферми. Запрещенные зоны. Валентная зона. Зона проводимости
- •30.Электропроводность металлов. Сверхпроводимость. Температурные зависимости проводимости.
- •31.Дырочная проводимость. Примесная проводимость. Запрещенные зоны. Валентная зона. Зона проводимости.
- •32.Работа выхода. Термоэлектронная эмиссия. Контактная разность потенциалов.
- •33). Контактные явления в полупроводниках
- •35). Основные свойства атомного ядра.
- •36). Масса и энергия связи. Дефект массы. Деление тяжелых и синтез легких ядер.
- •37.Ядерные силы. Модели ядра. Мезоны.
- •1.Капельная модель ядра.
- •2.Оболочечная модель ядра.
- •38.Радиоактивность. Постоянная распада. Альфа, бета и гамма излучения. Закон радиоактивного распада.
- •39. Альфа-распад. Бета-распад. Правила смещения.
- •40). Реакция деления ядра. Цепная реакция деления.
- •41 Космическое излучение. Типы взаимодействия элементарных частиц. Частицы и античастицы
- •42 Классификация элементарных частиц. Кварки.
38.Радиоактивность. Постоянная распада. Альфа, бета и гамма излучения. Закон радиоактивного распада.
Радиоактивность: Радиоактивностью называется превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся испусканием некоторых частиц. Радиоактивность подразделяется на: естественную ( наблюдается у неустойчивых изотопов, существующих в природе) и искусственную (наблюдается у изотопов, полученных посредством ядерных реакций). Различия между этими двумя типами радиоактивности нет , т.к. законы радиоактивного превращения в обоих случаях одинаковы.
Альфа, бета и гамма излучения.
Альфа
- излучение отклоняется
электрическим и магнитным полями,
обладает высокой ионизирующей способностью
и малой проникающей способностью. Альфа-
излучение представляет собой поток
ядер гелия; заряд альфа- частицы равен
+2е, а масса совпадает с массой ядра
изотопа гелия
. По отклонению альфа –частиц в
электрическом и магнитном полях был
определен их удельный заряд Q/
. β -
излучение
отклоняется электрическим и магнитным
полями; его ионизирующая способность
значительно меньше , а проникающая
способность гораздо больше, чем у α-
частиц.. β – излучение
представляет собой поток быстрых электронов.
γ - излучение не отклоняется электрическим и магнитным полями, обладает относительно слабой ионизирующей способностью и очень большой проникающей способностью, при прохождении через кристаллы обнаруживает дифракцию. γ-излучение представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны .
Закон радиоактивного распада. Постоянная распада.
Под радиоактивным распадом понимают естественное радиоактивное превращение ядер, происходящее самопроизвольно. Атомное ядро, испытывающее радиоактивный распад, называется материнским, возникающее ядро- дочерним. Теория радиоактивноно распада строится на предположении о том, что радиоактивный распад является спонтанным процессом, подчиняющимся законам статистики. Т.к. отдельные радиоактивные ядра распадаются независимо друг от друга, то число ядер dN, распавшихся на среднем за интервал времени от t до t+ dt пропорционально промежутку времени dt и числу N нераспавшихся ядер к моменту времени t:
dN=
-
N
dt
где λ- постоянная для данного
радиоактивного вещества величина,
называемая постоянной
радиоактивного распада. Знак
минус указывает, что общее чмсло
радиоактивных ядер в процессе распада
уменьшается.
Разделив переменные и интегрируя:
Ln
Получим: N=
Где
-
начальное число нераспавшихся ядер , N
– число нерапавшихся ядер в момент
времени t.
Последняя формула выражает закон
радиоактивноно распада,
согласно которому число нераспавшихся
ядер убывает со временем по экспоненциальному
закону.
39. Альфа-распад. Бета-распад. Правила смещения.
Альфа-распад
Альфа-распадом называется испускание ядрами некоторых химических элементов альфа-частиц. Альфа-распад – свойство тяжелых ядер с массовыми числами А>200 и зарядовыми числами Z>82. В таких ядрах происходит образование обособленных альфа-частиц, состоящих каждая из 2х протонов и 2х нейтронов. Этому способствует насыщение ядерных сил. Образовавшаяся альфа-частица подвержена большему действию кулоновских сил отталкивания от протонов ядра, чем отдельные протоны. Одновременно альфа-частица испытывает меньшее ядерное притяжение к нуклонам в ядре, чем отдельные нуклоны.
Для выхода из ядра альфа – частице нужно преодолеть потенциальный барьер, высота U которого больше, чем W энергия альфа-частицы в ядре. Альфа-распад происходит путем просачивания альфа-частицы сквозь потенциальный барьер с помощью туннельного эффекта. Формула прозрачности В потенциального барьера показывает, что незначительные изменения энергии альфа-частицы в ядре приводят к сильному изменению величины.: D=Где U=U(x).
Постоянная
распада λ связана с прозрачностью
потенциального барьера для альфа-частицы.
Для упрощенной модели прямоугольного
потенциального барьера ширины L:
λ= Dn
где n
–число подходов альфа-частицы к барьеру
за единицу времени, равное n=
/2R;
R-радиус
ядра, 2R-ширина
потенциальной ямы,
=
-скорость альфа-частицы в ядре.
Бета-распад
Термином бета-распад обозначают 3 типа ядерных превращений: электронный β_ и позитронный β+ распады, а также электронный захват. Первые 2 типа превращений состоят в том, что ядро испускает электрон (позитрон) и электронное антинейтрино. Эти процессы происходят путем превращения одного вида нуклона в ядре в другой: нейтрона в протон или протона в нейтрон. Превращения происходят по схеме:
(β_
-распад),
(β+
- распад).
Где
- обозначения электрона и позитрона,
- электронные нейтрино и антинейтрино.
В
случае е-захвата превращение протона
в нейтрон происходит по схеме:
и
заключается в том, что исчезает один из
электронов в ближайшем к ядру К-слое
атома. Протон, превращаясь в нейтрон,
как бы захватывает электрон; отсюда
произошел термин электронных захват.
Особенность этого типа бета-распада в
вылете из ядра только одной частицы
.
Правила смещения. Радиоактивный распад происходит в соответствии с правилами смещения, позволяющими установить, какое ядро возникает в результате распада данного материнского ядра. Правила смещения:
для альфа-распада,
для бета-распада.
Где
- материнское ядро , Y
–символ дочернего ядра,
-
ядро гелия,
-
символическое обозначение электрона.Правила
смещения являются следствием 2х законов,
выполняющихся при радиоактивных
распадах,- сохранения электрического
заряда и сохранения массового числа:
сумма зарядов возникающих ядер и частиц
равна заряду исходного ядра.