Пример решения задачи

1. Вычислить длину волны де Бройля электрона, движущегося со скоростью (с – скорость света в вакууме).

Дано:

Найти:

Решение: Длина волны де Бройля для частицы определяется формулой:

(1)

где - постоянная Планка; p – импульс частицы. При движении частицы со скоростью, близкой к скорости света в вакууме, масса частицы зависит от скорости. Поэтому в выражении для импульса

; , (2)

где m – масса движущейся частицы. Зависимость массы от скорости имеет вид:

(3)

где m₀ – масса покоя частицы. - скорость движения частицы. Подставив в выражение (1) значения p и m из (2) (3), получим:

(4)

По условию задачи скорость движения электрона равна 0,75с. Подставив это значение в формулу (4) имеем:

,

где - комптоновская длина волны .

Учитывая это, получим: = 2,42 нм .

Ответ: .

Задания №№ 9, 10. Выполняя эти задания, студент должен знать, что энергия взаимодействия нуклонов (протонов и нейтронов) в ядрах атомов обусловлена сильным взаимодействием. Ядро имеет положительный заряд. Количество протонов в ядре (z) определяет заряд; z совпадает с атомным номером соответствующего химического элемента в периодической системе Д.И. Менделеева. Количество нейтронов в ядре обозначается N. Общее число нуклонов в ядре называют массовым числом ядра А

А = Z + N

Энергия связи, приходящаяся на один нуклон различна для разных ядер. Зависимость энергии связи от атомного z делает энергетически возможным два процесса:

1) деление тяжелых ядер на несколько ядер;

2) синтез легких ядер (термоядерные реакции), т.е. образование боле «тяжелого» ядра.

Термоядерные реакции протекают в недрах Солнца и звезд и сопровождаются выделением энергии. Энергия, излучаемая Солнцем является источником жизни на Земле.

Во всех ядерных реакциях выполняются законы сохранения: энергии, импульса, момента импульса, электрического заряда, числа нуклонов и др.

Дата добавления: 2015-07-19