Шкала э – м излучений, их свойства и применение.

ОТВЕТЫ

Б№18.

Шкала э – м излучений, их свойства и применение.

На шкале представлены следующие виды излучений: низкочастотные колебания, радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, гамма – лучи. Принципиального различия между излучениями нет. Это электромагнитные волны различной длины и частоты. Длина волны уменьшается, частота возрастает (слева направо). Скорость 3*10⁸м/с в вакууме.

Низкочастотные колебания – это переменный электрический ток; получают с помощью генератора переменного тока. Применяют в промышленности, в быту, на транспорте.

Радиоволны получают с помощью колебательного контура, генератора на транзисторе. Радиоволны различных частот, по- разному отражаются и поглощаются средой, проявляют свойства дифракции, интерференции.

Применяются: радиосвязь, телевидение, радиолокация,

Инфракрасное излучение – это тепловое излучение, дают все тела при любой температуре. Свойства: невидимо, поглощается веществом и нагревает его. Применение: приборы ночного видения (бинокли, прицелы), для сушки, обогрева помещений, в медицине.

Видимое излучение – свет воспринимается глазом (К О Ж З Г С Ф).

Свойства: отражается, преломляется, способно к явлениям интерференции, дифракции, дисперсии.

Ультрафиолетовое излучение получают с помощью кварцевой лампы или от электрической дуги (при температура >1000⁰С все тела дают УФ – лучи), а также светящиеся пары ртути.

Свойства: высокая химическая активность, большая проникающая способность, убивает микробы, в небольших дозах полезно (загар), но в больших дозах действует разрушительно на сетчатку глаза и кожу. Защита стекло.

Применяется: в промышленности, медицине.

Рентгеновские лучи возникают при торможении быстрых электронов.

Получают с помощью рентгеновской трубки.

Свойства: интерференция, дифракция лучей на кристаллах, большая проникающая способность. В больших дозах лучевая болезнь. Защита свинец.

Применение: в медицине (диагностика заболеваний внутренних органов), в промышленности (контроль качества сварных швов).

Гамма – излучение. Источники: атомное ядро радиоактивных элементов. Свойства: имеют огромную проникающую способность, оказывают сильное биологическое воздействие. Защита свинец.

Применение: в медицине (облучение раковых клеток), в промышленности (дефектоскопия).

№19. Электромагнитные волны их свойства и применение.

Было установлено, что любое изменение магнитного поля вызывает появление в окружающем пространстве вихревого электрического поля. Процесс распространения переменных магнитного и электрического полей и есть электромагнитная волна. Электромагнитные волны возникают при ускоренном движении электрических зарядов. Получить э – м волны можно с помощью генератора на транзисторе. В окружающее пространство излучают и принимают с помощью антенны.

Свойства: 1. Э –м волны могу распространяться в вакууме со скоростью

300 000км/с.

2.Волны отражаются от препятствий,

3. Волны огибают препятствия.

4.Волны складываются.

5 Э – м волны поперечные: вектор напряженности, вектор магнитной индукции и скорость распространения перпендикулярны друг другу.

Русский ученый А.С.Попов предложил использовать антенну для передачи и приема радиоволн. Он же первый изобрел радио. В настоящее время день радио 7 мая.

Радиоволны используются в радиосвязи, телевидении, телефонах, радиолокации.

№20.Электромагнитная природа света. Волновые и квантовые свойства света

Свет – имеет электромагнитную природу и обладает двойственными свойствами: свойствами волн и частиц.

При распространении свет ведет себя как волна. Скорость распространения света 300 000км/с

Волновые свойства: 1.отражение света, 2. преломление света, 3.интерференция – это сложение когерентных волн,

4. дифракция – это огибание волнами препятствий,

5.дисперсия света – это разложение света в спектр

(все цвета радуги, - спектр - К О Ж З Г С Ф).

Квантовые свойства:

1. фотоэффект – это выбивание электронов из вещества светом.

2. фотоны – это световые частицы.

3. химическое действие света: фотосинтез, появление загара.

4.давление света, пример: хвост кометы всегда направлен в противоположную сторону от Солнца.

При поглощении и излучении свет ведет себя как поток частиц.

№21 Строение атома. Опыт Резерфорда. Постулаты Бора. Состав ядра атома.

Резерфорд предложил планетарную модель атома. На основе опыта по рассеиванию альфа частиц. Опыт состоял в следующем: Альфа – частицами, положительно заряженными, бомбардировали золотую фольгу и наблюдали за частицами. В отсутствии фольги все частицы проходили к экрану. С фольгой большая часть частиц проходила к экрану, с некоторым отклонением и только 1частица из 2000 отбрасывалась назад. Это значит, что атом состоит из положительно заряженного ядра, вокруг которого движутся электроны. НО эта модель атома не объясняет факт существования атома,т.к. двигаясь вокруг ядра электроны должны терять энергию и падать на ядро, а этого не происходит. Н.Бор разрешает это противоречие с помощью постулатов:

1. Атом может находиться только в особых состояниях и не излучать энергию.

2. При переходе атома из одного стационарного состояния в другое испускается или поглощается фотон.

Ядро атома состоит из протонов и нейтронов.

Пример Не, в ядре 2 протона, порядковый №2, нейтронов тоже 2 т.к. массовое число 4-2=2, а вокруг ядра двигаются 2 электрона.

Частицы ядра называют нуклонами. Между ними действуют ядерные силы.

Это самые сильные силы в природе, но действуют они на очень малых расстояниях.

№22.

Виды спектров. Спектральный анализ и его применение.

Различают два вида спектров: непрерывный (или сплошной) и линейчатый.

Непрерывный спектр дают все вещества (тв, ж, г, плазма) в сильно нагретом состоянии. Наблюдать спектр можно с помощью призмы. Спектр Солнца состоит из всех цветов радуги. КОЖЗГСФ (Каждый охотник желает знать где сидит фазан).

Линейчатые спектры дают вещества,находящиеся в атомарном состоянии.

Каждый химический элемент имеет свой спектр. Например если посмотреть на сильно нагретый натрий через призму, то можно увидеть Одну линию желтого цвета. (см. Таблицу). Лампы дневного света заполнены парами ртути, через призму мы наблюдаем все линии сплошного спектра.

Спектральный анализ – это метод определения вещества по его спектру.

Применяется:1.Открыты новые химические вещества: цезий, рубидий, гелий.

2.В химической промышленности, атомной, металлургии для определения химического состава руд и минералов.

3.В астрофизике для определения хим. состава звезд, исследования и определение по спектрам температуры, давления на звездах.

№ 23.

Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна. Применение фотоэффекта.

Явление фотоэффекта было открыто Г.Герцем, а затем исследовано А.Г.Столетовым в конце 19 в.

Явление вырывания электронов из вещества под действием света называют фотоэффектом. Это явление обнаружили на опыте. Цинковая пластинка, заряженная отрицательно, при освещении ее УФ - лучами, теряла заряд, электрометр разряжался. Это значит, УФ – лучи выбивают электроны из цинка. С положительно заряженной пластинкой ничего не происходит.

Законы фотоэффекта:

1. Количество электронов, выбиваемых светом, прямо пропорционально энергии света.

2. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов возрастает с частотой света.

Уравнение Эйнштейна. hv = A_в + E_к

По теории Эйнштейна фотоэффект имеет следующее объяснение:

Энергия света - hv

Работа выхода - A_в

Кинетическая энергия электронов E_к

Приборы, в основе принципа действия которых лежит явление фотоэффекта, называют фотоэлементами. Используются в управлении производственными процессами: остановка пресса, если рука попала в опасную зону, станки ЧПУ. Включение и выключение уличного освещения, маяков. Полупроводниковые фотоэлементы используются в солнечных батареях на ИСЗ.

№24.

Радиоактивность. Свойства альфа, бета, гамма - излучений.

Явление радиоактивности было открыто Беккерелем (французским физиком), затем исследовано Резерфордом и супругами Кюри.

Радиоактивность – это испускание ядрами некоторых элементов различных частиц. При этом одни элементы превращаются в другие. Начиная с № 83 в таблице Менделеева, все элементы являются радиоактивными. Уран в процессе распада превращается в свинец. Резерфорд пропускал радиоактивное излучение через магнитные и электрические поля и открыл, что излучение состоит из трех лучей. Альфа -, бета -, гамма - излучения различны по свойствам, по проникающей способности в веществах.

Альфа частицы - это ядра атома гелия, заряд положительный, в электрическом поле отклоняются к «- «, их задерживает бумага.

Бета – частицы – это быстрые электроны, в электрическом поле отклоняются к «+», их задерживает алюминиевая пластинка толщиной 1см.

Гамма – лучи – это электромагнитные волны, не отклоняются полями, двигаются со скоростью 3*10⁸ м/с, их задерживает свинцовая пластинка

Билет № 25.Деление ядер урана. Ядерный реактор. Применение ядерной энергии.

Деление ядер урана было открыто в 1938г немецкими учеными.

Деление ядра возможно благодаря тому, что масса покоя тяжелого ядра больше суммы масс покоя осколков, возникающих при делении. Ядро урана поглощает нейтрон, начинает деформироваться, а затем разрывается на два осколка (химические элементы средней части таблицы Менделеева) и 2 – 3 нейтрона.

Любой из нейтронов, вылетающих из ядра в процессе деления, может вызвать деление соседнего ядра, которое также испускает нейтроны, способные вызвать деление ядер. Такой процесс называется цепной реакцией деления урана. Цепная реакция сопровождается выделением огромной энергии. При делении каждого ядра выделяется около 200 МэВ. При полном делении всех ядер имеющихся в 1г урана, выделяется столько энергии, сколько при сгорании 3тонн угля.

В ядерном реакторе осуществляется управляемая реакция деления ядер урана.

Ядерное горючее: уран, плутоний. Замедлитель: графит, тяжелая вода.

Теплоноситель для вывода энергии: вода, жидкий натрий. Скорость реакции регулируют с помощью стержней, содержащих кадмий или бор (это вещества, которые поглощают нейтроны.) Снаружи реактор окружен защитной оболочкой, из бетона с железным наполнителем.

Первая ядерная реакция проведена в США в 1942г.

Первый ядерный реактор запущен в СССР в 1946г

Первая АЭС построена в Обнинске в1954г.

В настоящее время построены АЭС Калининская (Удомля), Смоленская, Курская…

Ядерные реакторы обладают некоторыми преимуществами перед тепловыми.

Атомные электростанции не потребляют атмосферный кислород, не засоряют золой среду, не потребляют органическое топливо.

Атомные реакторы используют на ледоколах, подводных лодках. Неуправляемая цепная реакция происходит в атомной бомбе. При взрыве, выделяются радиоактивные излучения, опасные для живых организмов.

Дата добавления: 2015-08-29