1. Для описания движ тел в завис от условий задачи используют различные физ модели. Простей. физ. модель - материальная точка — тело, обладающее массой, разме-рами которого в данной задаче 4 страница

29. Состояние микрочастиц можно описать с помощью волн-ой ф-ции (ф-ции состояния, Ψ-функции). Свойства Ψ-функции: 1. Ψ(x, y, z, t) – комплексная ф-ция от координат и вр, яв основной характеристикой состояния микрообъекта;2. - квадрат моду-ля Ψ-ф-ции имеет смысл плотности вероят-ности, т.е. опр вероятность нахождения час-тицы dW в единичном объеме dV в окрест-ностях точки с координатами (x, y, z) в мо-мент времени t;3. Условие нормировки Ψ-функции: т.е. вероятность обнару-жить частицу по всему пространст 1 (100%), что говорит о сущ частицы; 4. Ψ-ф-ция кон-ечна (W ≤ 1), однозначна, непрерывна и ин-тегрируема; 5. Ψ-ф-ция удов принципу суперпозиции: если сис может находиться в различ состояниях, упис волновыми ф-ями Ψ1, Ψ2,… Ψn, то она также может находиться в состоян, опис линейной комбинац этих ф-ций: Сn – произв множ Основным уравнением движ микроча-ц в квантовой механике, из к-ого вытекают наблюд в опытах волновые свойства частиц, яв волновое уравн относит Ψ-ф-ции – уравн Шредингера. - завис от времени) для люб нерелятивист частицы - урав Шредингера для свободной частицы Свобод частица – движ вне силовых полей. - урав Шредингера для электрона в водородоподобном атоме – потенциальная энер электрона в водородоподобном атоме (атоме, потер все электроны, кроме одного) - урав Шредингера для линейного гармонического осциллятора - так как колеб происходят только вдоль оси х (осциллятор линейн) - потенц энер осциллятора - урав Шредингера для частицы в одномер-ной прямоуг потенц «яме» с бесконечно выс стенками Потенциальная яма – область пространства, в к-ой потенц энер частицы равна 0 (U = 0) и частица не может выйти за пределы этой области. Одномерная прямо-уг потенц яма шириной а: Одномер прямоуг потенц яма шириной L с бесконечно высок стенками опред услов: - решение урав Шредингера для частицы в одномер прямоуг потенц «яме» с бесконечно высокими стенками - значения энер частицы в потенц «яме» Еn - энер частицы в потенц «яме» за-висит от n, т.е. принимает дискретный ряд значений, n – номер уров энер (номер кван-тового состояния) – главное квант число - собственные волновые функции частицы в потенциальной «яме»	29. Прямоугольный потенциальный барьер высотой U и шириной L – это область пространства, в которой потенциальная энергия имеет вид: В классической физике: Если Е > U – частица беспрепятственно пройдет над барьером, Если Е < U – частица отразится от барьера и будет двигаться в обратную сторону. В квантовой физике (для микрочастиц): Если Е > U Есть вероятность того, что Если Е < U частица отразится от барьера, и есть вероятность, что частица пройдет сквозь барьер Туннельный эффект – специфич квантовое явление прохождения микрочастиц сквозь потенц барьер (сквозь область, в к-ую не-возможно попасть с точки зрения класси-ческой физики). Ψ1 (х) и Ψ3 (х) – волны де Бройля одинаковой частоты (импульса), но разной амплитуды (вероятность обнару-жить частицу в области 3 меньше вероят-ности обнаружить частицу в области 1), Ψ2 (х) – зависит от соотношения Е и U. Объяс туннельный эффект можно использ соотношение неопределенностей импульса и координаты: чем уже барьер (Δх), тем больше Δр и ΔЕ. Энергия частицы может оказаться достаточной для прохождения над барьером.	30. Первая модель атома Томсона: Атом пре-дставляет собой непрерывно заряж полож зарядом шар радиусом порядка 10-10 м, внутри к-ого колеб-ся электроны. Вторая мо-ль атома Томсона: Электроны не колеб-лются, а движ-ся по орбитам внутри атома. Мо-ль атома (ядерная, планетарная) Резер-форда: Вокруг полож заряж ядра движ элек-троны по замкнутым орбитам, образуя элек-тронную оболочку. Заряд электронов по мо-дулю равен заряду ядра. В целом атом нейт-рален. Масса ядра примерно = массе всего атома. 1 постулат Бора (стационар состояний): В атоме сущ стационар состояния, соответст определ дискретным значениям энергии Е1, Е2, … Еn, в к-ых он не излуч и не поглощ энер. Стационар состояниям атома соответст ста-ционар орбиты электронов. 2 постулат Бора (правило частот): При переходе элек-трона с одной стационар орбиты на другую излуч или поглощ 1 фотон с энер: где Еn и Еm – энергии стационар состояний атома до и после перехода. Набор частот квантовых переходов опред линейчатый спектр атома. Доказательства справедливости постулатов Бора 1. Наблюд линейчатого спектра атома водорода Атом излуч те же частоты, к-ые поглощает. 2. Опыт Франка и Герца. Если энер электронов была меньше энер перехода м-у уровнями в атоме, то электрон энергию не отдавал и до-летал до анода – ток увелич. Если энер элек-тронов была равна энергии перехода м-у ур-овнями в атоме, то электрон свою энергию отдавал атому и не долетал до анода – ток уменьш. Водородоподобные атомы – сис, состоящие из ядра с зарядом Zе (Z – номер атома в таблице Менделеева) и 1 электрона. При переходе из стационар состояния n в стационар состояние m излуч (или поглощ) квант с энергией: - обобщенная формула Бальмера - постоянная Ридберга. n или m = 1 – основ (норм) состояние (уровень) атома, n или m > 1 – возбуж состояние (уровень) атома. Спектраль линии образуют серии – наборы линий с одинак числом m и различ числом n: Серия Бальмера n = 3, 4, 5, …
31. Атомное ядро состоит из нуклонов: про-тонов и нейтронов. Протон (р) – полож за-ряж частица: mр = 1,7·10^-27кг = 1,0073 а. е. м., qр= 1,6·10^-19 Кл. Нейтрон (n) – нейтр частица: mn = 1,67·10^-27кг = 1,0087 а.е.м., qn= 0. Z – зарядовое число – характер число протонов в ядре. Z – порядковый номер элемента в та-блице Менделеева – опред заряд ядра и его специфику. N – число нейтронов в ядре. А – массовое число – характер общее число нук-лонов в ядре. А = Z + N. - условн обознач ядра. Изотопы – ядра с одинак числом Z, но разн А. Изобары – ядра с одинак числом А, но разн Z. Изотоны – ядра с одинак числ-ом N, но разным Z. Ядерные силы – силы, действ м-у нуклонами в ядре. Основные свойства ядерных сил: -Яв силами притя-жения, - Яв короткодейств (действуют толь-ко на расстояниях ~ 10^-15 м), - Во много раз превыш гравитац и эм взд, - Обладают заря-довой независимостью, - Обладают свойст-вом насыщения (каждый нуклон взд только с огранич числом ближайших нуклонов), -Завис от взаимной ориентации спинов нук-лонов, -Не яв центральными. Модели ядра 1.Капельная модель Основ на аналогии м-у поведением нуклонов в ядре и поведением мо в капле жидкости: - В обоих случаях силы притяж яв коротко действующ, - Объем кап-ли и ядра пропорц числу частиц, -Плотность в-ва постоянна. Мо-ль не объясняла повыш устойчивость некоторых ядер. Оболочеч-ная модель: Нуклоны в ядре расположе по дискретным энергетич уровням, что объяс-няет повыш устойчивость некоторых ядер с полностью заполнен оболочками (Z = 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 – магические ядра).Модель объяснила спины и магнитные моменты яд-ер, периодичность изменений их свойств. Обобщенная модель: синтез капельной и оболочечной модели. Оптическая модель: взд ядер с налетающими частицами. Энергия связи ядра (Есв) – энер, к-ую необ-ходимо затратить, чтобы разделить ядро на отдел нуклоны. Такое же количество энер выдел при образовании ядра из отдельных нуклонов. Измен энер всегда связано с измен массы: Опыты показали, что мас-са ядра всегда меньше суммы масс составля-ющих его нуклонов. Дефект массы (Δm) – разница м-у общей массой отдельных нук-лонов, из к-ых состоит ядро, и массой самого ядра: -энергия связи ядра: Удельная энер-гия связи (Есв. Уд. или δЕсв) – энер связи, при-ходящаяся на 1 нуклон ядра. Она характери-зт устойчивость ядра: чем она больше, тем ядро «прочнее». Ядерные реакции – превращения атомных ядер при взд с элеме-нтар частицами и друг с другом. Условная запись ядерной реакции: Х + а → Y + b или X(a, b)Y X и Y – исходное и конечное ядра, a и b – бомбардирующая и испускаемая(ые) частицы. Энергетический выход ядерной реакции (Q) –энер испускаемая или поглощ в ходе реакции. Q > 0 – реакция экзотермич Q < 0 – реакция эндотермич Реакция деления ядра – реакция, в к-ой тя-желое ядро под действием частиц делится на несколько более легких ядер (осколков). Деление часто сопровожд испусканием 2-3 вторичных нейтронов. Цепная ядерн р-ция – это реакция, в которой частицы, вы-зывающ р-ию, образуются как продукты этой реакции и могут вызывать новые акты деления ядер. Цепная ядерн р-ция – реак-ция, в к-ой частицы, вызывающ р-цию, обра-зуются как продукты этой реакции и могут вызывать новые акты деления ядер.	31. Цепные реакции Управл и неуправл Ядерный реактор – устройство, в к-ом ос-ущ и поддерживается управ цепная реакция делен ядер. Реакция синтеза ядер –реак-ция, в к-ой при объединении легких ядер образуются более тяжелые.	32. Радиоактивность – способность некото-рых атомных ядер самопроизвол превращ в другие ядра с испусканием различн видов радиоактив излучений. Виды радиоактив излуч 1.α-излуч (поток ядер гелия за-держ листом бумаги (малая проникающ спо-собность), большая ионизирующая способ-сть) 2. β-излуч поток быстрых электр-онов задерживается слоем алюминия 2 мм (средняя проник. способность), средняя ио-низирующ способность. 3. γ-излуч коро-тковолн эм излуч, поток фотонов большой энерг не задерживается слоем свинца 10 см (высокая проник. способность), слабая ион-изир способность Правила смещения позв-ол установ какое ядро возник в результате распада: При α-распаде: При β-распаде: При γ-распаде: При радиоактив распаде ядра распад независ друг от друга. Число ядер dN, распавш за время dt пропорционально общему числу радиоактив ядер: λ – постоянная радиоактив распада (для данно-го изотопа) -закон радиоактив распада -период полураспада изотопа Период полураспада – время, за к-ое исход количество радиоактив ядер уменьш вдвое.

Дата добавления: 2015-10-21