Атомная физика, основные понятия и формулы

1. Дефект массы ядра
2. Энергия фотона
3. Скорость радиоактивного распада

На стыке XIX и XX веков в науке произошли открытия, подорвавшие прежние представления о сложившейся картине окружающего мира. Атомная физика начала свое развитие в разрез представлениям классической механики.

Современную атомную физику условно можно разделить на две составляющие - экспериментальную и теоретическую. В экспериментальной физике используются методы центральных ускорителей заряженных частиц, различные детекторы частиц и ядерные реакторы. Экспериментальная физика изучает строение ядра, реакции в ядре, используя фундаментальные физические гипотезы, созданные во время исследования физики микромира.

Физики выделяют два больших класса ядер атомов: радиоактивный и стабильный. Стабильные ядра могут произвольно распадаться, превращаясь в ядра иных веществ. Подобные трансформации могут происходить со стабильными ядрами во время взаимодействия их один с другим, а также с различными микрочастицами.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Число протонов, что движутся в ядре, обозначается \(Z\) и называется зарядовым показателем, оно определяет размер заряда положительно заряженного ядра. Общее массовое число ядра А определяет число протонов и нейтронов ядра. Изотопами в физике называют химические элементы, которые имеют одинаковый зарядовый показатель \(Z\) и разные массовые числа \(A\).

В физике атомов есть много разных определений, которые нужно знать каждому физику, разберем в этой статье некоторые из них.

Возбужденным состоянием атома является такое его состояние, когда они имеет большую энергию, чем в обычном процессе.

Квантованием называется такой процесс, при котором тщательно отбираются орбиты электронов, соответствующие каждому стационарному состоянию атома.

Нуклон является мельчайшей частицей, обладающей двумя главными зарядовыми состояниями протона и нейтрона.

Заряд ядра равен числу протонов в ядре, а также атомному номеру веществ периодической системы Менделеева.

Изотопами являются ядра, имеющие одинаковый заряд при различном массовом числе нуклонов.

Изобарами являются ядра, имеющие одинаковое массовое число нуклонов с различными зарядами.

Нуклидами являются числа, определяющие конкретное ядро с определенным зарядовым показателем и массовым числом. В физике запись нуклида имеет вид: \(z^AE_N,E \) - обозначение конкретного химического элемента; \(Z\) - количество протонов или положительный заряд ядра; \(A\) - массовое число нуклонов; \(N\) - коэффициент нейтронов.

Атомной единицей массы называется такая неконтролируемая единица массы, которая применяется для определения масс атомов, их ядер, молекул и мельчайших частиц. В физике записывается подобным образом: \(1 a.e.m = 1,660540*10^{-27}[Кг].\). Эта величина обратно пропорциональна числу Авогадро, это значит, что молярная интенсивность этого элемента в граммах на моль равна массе атома определенного вещества, что выражается в \(a.e.m \)

Для определения атомной единицы массы используют разнообразные методы. Некоторые из них основаны на экспериментальном определении молекулярной массы определенного соединения элементов. В таком случае атомная масса будет равна доле всей молекулярной массы частицы, поделенной на число ее атомов в молекуле.

Дефект массы ядра

Точными измерениями плотностей и масс ядер доказано, что указанный коэффициент всегда будет меньше, чем суммарный итог масс нейтронов и протонов элементов в покое.

Во время систематического деления ядра сумма масс покоя образующихся свободных элементов всегда будет больше, чем масса исходного ядра. И соответственно, при синтезе ядра сумма масс покоя составляющих его частиц будет больше, чем масса получившегося ядра.

Таким образом, дефект массы ядра равен разности массы ядра и суммы масс всех составляющих его нуклонов.

Энергия фотона

Распространением света не стоит рассматривать как волновой процесс, это постоянный поток отдельных элементов в пространстве, которые движутся со скоростью света в вакууме. Этим элементам в 1026 году было присвоено название фотоны. Им присущи все характеристики частиц.

Эта частица не имеет массы, она полноценно существует, перемещаясь со скоростью света. Формула ее записи выглядит следующим образом:

\(E=hν=h{c \over λ}.\)

Эта формула показывает, что положительная энергия фотона прямо пропорциональна частоте волны и обратно пропорциональна ее длине. Плотность фотона определяется по формуле:

\(m={hν\over c^2}={h\over cλ}.\)

Импульс фотона определяется следующим образом:

\(p={hv\over c}={h\overλ}.\)

Фототоком является процесс, что возникает в цепи, в которой с отрицательным полюсом соединена пластина в основном источнике, именуемом фотокатод. Фототок рождается тогда, когда освещаются свойства катода. Величина фототока насыщения будет всегда пропорциональна величине насыщенности света, который попадает на цинковую пластину.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Скорость радиоактивного распада

Скоростью радиоактивного распада является конкретное число распадов за определенный промежуток времени, формула расчета этой величины выглядит следующим образом:

\(I(t)=I_0 e^{-λt}=I_0 2^{- {t \over T}}. \)

Для лучшего понимания этого выражения его нужно продифференцировать, при этом мы получим зависимость количества атомов от времени, а именно:

\(I(t)={d \over dt}N_0 e^{-λt}; \)

Исходя из этого скорость постоянного радиоактивного распада за пишется так:

\(I(t)=I_0 e^{-λt}=I_0 2^{- {t \over T}}. \)

Необходимо знать, что коэффициент распада и зависимость числа не разрушившихся радиоактивных атомов от времени характеризуется одной постоянной \(λ\).

Сегодня базовыми разделами физики атомов являются физика ионных и атомных столкновений, рентгеновская спектроскопия, радиоспектроскопия, оптическая спектроскопия и собственно теория атома. Радиоспектроскопия рассматривает и исследует малые кванты, а мощные квантовые излучения атомов изучаются рентгеноскопией.

Изучают сверхтонкую структуру энергетических уровней, трансформации их сил при попадании в электромагнитное поле.

Естественно, что физика атомов тесно взаимодействует с другими, не менее важными, разделами физики и иными науками о природе. Четкая теория о строении атома дает масштабное значения для развития общего мировоззрения. «Стабильностью» атомов и других элементарных частиц объясняется устойчивость различных веществ и их целостность. «Пластичность» мельчайших частиц и периодические его трансформации под воздействием внешних факторов объясняют вероятность появление более сложных конфигураций, уникальных по-своему, со своеобразной способностью возникновения различных форм внутреннего строения.

Здесь имеет место противостояние идей о неизменности свойств атомов и качественными разнообразиями элементов, что зародилось давно и существует в данный момент, критикуя теорию атомного строения.