78.Пpинцип работы квантового генеpатоpа.

Практически инверсное состояние среды было осуществлено в принципиально новых источниках излучения – оптических квантовых генераторах, или лазерах. Лазеры генерируют излучение в видимой, инфракрасной и ближней ультрафиолетовой областях. Главный элемент лазера – активная среда. Активной называется такая среда, в которой интенсивность проходящего светового луча возрастает. Возм-ть сущ-ния такой среды вытекает из явления вынужденного излучения. Чтобы среда усиливала падающее на нее излучение, необходимо создать неравновесное состояние системы, при котором число атомов в возбужденном состоянии было бы больше, чем их число в основном состоянии. Такие состояния называются состояниями с инверсией населенностей. Процесс создания неравновесного состояния вещества называется накачкой. Наряду с возникновением вынужденного излучения в активной среде происходит так же процесс поглощения света. Лазер обязательно имеет три основных компонента: 1) активную среду, в которой создаются состояния с инверсией населенностей; 2) систему накачки – устройство для создания инверсии в активной среде; 3) оптический резонатор – устройство, выделяющее в пространство избирательное направление пучка фотонов и формирующее выходящий световой пучок.

79.Заряд, размер и масса атомного ядра.

Зарядом ядра называется величина Ze, где e – величина заряда протона, Z - порядковый номер химического элемента в периодической системе Менделеева, равный числу протонов в ядре.

Число нуклонов в ядре А=N + Z называется массовым числом.

Нуклонам ( протону и нейтрону) приписывается массовое число, равное единице, электрону - нулевое значение А

Ядра с одинаковыми Z , но различными А называются изотопами. Ядра, которые при одинаковом А имеют различные Z, называются

изобарами. Ядро химического элемента обозначается

где Х –символ химического элемента.

Размер ядра характеризуется радиусом ядра, имеющим условный смысл ввиду размытости границы ядра. Эмпирическая формула для радиуса ядра может быть истолкована как пропорциональность объема ядра числу нуклонов в нем.

Плотность ядерного вещества составляет по порядку величины и постоянна для всех ядер.

83.Ядеpные реакции и законы сохранения.

Ядерными реакциями называют превращения атомных ядер, вызванные взаимодействием их друг с другом или с элементарными частицами. Как правило, в ядерных реакциях участвуют два ядра и две частицы. Одна пара «ядро-частица» является исходной, другая пара - конечной.

Ядерная реакция характеризуется энергией ядерной реакции Q, равной разности энергий конечной и исходной пар в реакции Если Q < 0, то реакция идет с поглощением энергии и называется эндотермической; если Q >0, то реакция идет с выделением энергии и называется экзотермической Эндотермическая ядерная реакция оказывается возможной при некоторой наименьшей (пороговой) кинетической энергии Wпорог вызывающих реакцию ядер или частиц:

где - масса неподвижного ядра – мишени, - масса налетающей на ядро частицы ( или ядра).

В ядерных реакциях выполняются законы сохранения энергии, импульса, электрического заряда и массовых чисел. Если кинетическая энергия вступающих в реакцию частиц достаточна для рождения нуклон-антинуклонной пары , то массовое число может изменяться. Кроме того, в ядерной физике существуют особые законы сохранения, которых нет в других областях физики

Схема ядерной реакции, происходящей с образованием составного ядра, исходное ядро - мишень, а – налетающая частица,

- составное ядро, - ядро продукт ядерной реакции; b – частица, вылетевшая из ядра в результате реакции

Первая ядерная реакция, сопровождающаяся превращением атомных ядер была осуществлена Резерфордом/

⁴He + ¹⁴N --- ¹⁷O + p.