elméleti információk
PhotoEffect úgynevezett elektron emisszió anyag fény hatására.
Az elektronok száma kilökődik a fény által egységnyi idő arányos a beeső sugárzási teljesítmény;A maximális kinetikus energiája fotoelektronok Do-lineárisan növekszik a frekvenciával a fény (1. ábra), és független a sugárzási teljesítmény. Ha a frekvencia a fény v kisebb, mint egy bizonyos érték 0 anyag függvényében, a fényelektromos hatás lép fel.
Einstein magyarázata a fényelektromos hatás révén törvények reprezentációi fotonok - energia adagokban. A hipotézis szerint az Planck atomok energiát bocsátanak ki különböző részeit - kvantumokat. Az érték a kvantum arányos a sugárzási frekvencia:
ahol h = 6,63 * 10 -34 J / s - a Planck-állandó.
Einstein szerint a fény is felszívódik fotonok. Mivel lényegében egy elektron elnyeli a beeső fény kvantum csak teljes egészében. Ez a kvantum részben elfogyasztott elektron kilépési munkáját egy anyag A. A fennmaradó energia szabadul fel a mozgási energiát, a kibocsátott elektron:
Ez - Einstein egyenletet a fotoelektromos hatás. Összhangban a második törvény PhotoEffect fejez között lineáris kapcsolat értékei v és mv 2/2. Határfrekvencia v0, az úgynevezett vörös él megtalálható üzembe (2) 0. mv 2/2 = 0. Ezután v0 = A / h.
A kettős természete fény. ha szaporítása során a fényhullám érzékeli jellemzői (jelensége diffrakciós és interferencia), akkor a fény emissziós és abszorpciós tulajdonságok érzékeli vörösvértestekkel (részecskék). Foton - egy könnyű részecske energia hv. A foton tömege:
Eltérően más részecskék foton nem lehet nyugalomban. Mindig mozog a fény sebessége. Ezért a foton lendület:
Rutherford szórás vizsgálata és - részecskék (kétszeresen ionizált hélium atomok) eredményeként áthaladás vékony réteg különféle anyagok fennállásának az atommag: szinte az összes tömege egy atom van zárva egy elhanyagolható részét térfogatának, a kernel. A magnak egy pozitív töltését + Ze, ahol e - egység elektron töltése, úgynevezett elemi elektromos töltés; Z. szám megjelent, hogy egybeessen a sorszám az elem a periódusos rendszerben. Mivel általában elektromosan semleges atom, a teljes töltés valamennyi elektronok kering a atommagok -Ze. Így a száma Z, az úgynevezett töltés száma - az elektronok száma az atom egyidejűleg az az összeg, amely a nukleáris töltés kifejezve elektron egység.
Rutherford bolygókerekes atom modell nem tudja megmagyarázni sem az a tény, a stabilitást az atom, vagy a törvényi emissziós és abszorpciós energiája atomok megfigyelt kísérletileg.
Bohr első posztulátum. Az elektronok az atom léphet csak bizonyos pályákon, ahol amelyen nem sugároz energiát. Ezek pályája határozza meg a feltétel:
ahol r n - sugara az n - edik pályára, VN - sebessége az elektron ebben a pályán, n - a főkvantumszám (n = 1,2,3.).
Bohr második tétel. Az átmeneti elektron egy stacionárius (stabil) állapotból a másikba kibocsátott vagy elnyelt kvantum elektromágneses sugárzás.
ahol n1. 2 N - számú stacionárius állapotok, amelyek között elektronok ugrás történik, EN1. En2 - energiák ezen államok.
energiakivétel akkor jelentkezik, amikor egy elektron átmenetet a állapotból egy magasabb energiájú állapotba egy alacsonyabb energiával. felszívódás történik a fordított folyamat. A sugárzási frekvenciát (abszorpció):
A feltételek (5) bór vett energia képletét az elektron stacionárius állapot a hidrogénatom:
ahol m - az elektron tömege. Ha n = 1,2,3. Kapunk egy sor energiaszintet E1, E2, E3. Szerint (7). (8) hidrogénatom durranógázt (abszorbeálja) az energia nem olyan frekvencia, de csak bizonyos frekvenciák készletéhez. Ez a megállapítás összhangban van a kísérleti adatokkal nyert megfigyeléseket egy zárható-tymi spektrumok. A kísérletileg mért értékei az frekvenciák megfelelő spektrális vonalak hidrogén, egybeesik a számított értékek (7). (8).
A jelenséget a radioaktivitás a spontán emissziós sejtmagok egyes elemeinek egy -, b -, y - sugarak, és - sugarak áramlási atommagok hélium atomok, b - gerendák - elektronok áramlását nagyon gyors, y i sugarak - elektromágneses hullámok nagyon rövid hosszúságú (10 - 10-10 -13 m).
Rad uchaya egy - vagy b - részecskék a mag elem alakítja át egy másik elemnek mag. Ezt a folyamatot nevezzük radioaktív bomlás a sejtmagban.
ahol N0 - vetőmag nondecomposed szénatomos N - nondecomposed atomok száma után megmaradt időintervallum t; T - a felezési idő, vagyis a időintervallum, amely alatt a felét osztja tartalmaz.
A atommagba tagjai nukleonok - elemi részecskék a kétféle - a protonok (p) és neutronok (n). Proton relatív atomtömeg egyenlő 1,00728 és pozitív töltést egyenlő abszolút értéke az elektron töltése, e = 1,6 * 10 -19 Cl. Neutron relatív atomi tömege 1,00866 és elektromosan semleges.
Atomfizika sejtmagban, és elemi részecskék, jelöljük Z A X. ahol X - szimbólum elem vagy részecskéket, Z - töltés száma, A - tömegszáma. Mass az a szám, a nukleonok a sejtmagban (részecske). Mivel a relatív molekulatömege a proton és neutron, az egységhez közeli, a tömege számát a mag (részecske) úgy állíthatjuk elő, kerekítés a legközelebbi egész számra annak relatív atomtömeg. Proton jelöljük p vagy januárban január 1 1H, mert ez a magja hidrogénatom; neutron jelöljük 0 1 n. A protonok száma és a neutronok N p Nn a kernel:
Izotóppal úgynevezett különböző kémiai elem, atommagok, amelyek tartalmazzák a protonok száma megegyezik, de eltérő számú neutronok. Például a hidrogén izotópjai a január 1 H ( „rendes” hidrogénatom), február 1 H (deutérium) és január 3H (trícium).
Nukleáris erők hívják erők. tartja a nukleonok a sejtmagban.
Tömegdefektus mag () nevezzük a különbség összege tömegek részecskék nyugalmi alkotó a lényege a mag és a többi (m I):
Nukleáris kötési energia (Eb), hogy a minimális energia, amit meg kell fordított szétválasztani a sejtmagba az őt alkotó nukleonok. Az értékek Eb, és kapcsolja össze:
Nukleáris reakciók úgynevezett atommagok változtatni során kölcsönhatás elemi részecskék vagy egymáshoz. Amikor a nukleáris reakciók továbbra is fennállnak a teljes díj és össztömege számát. Például, a kölcsönhatás a lítium és a hidrogén atommag átalakítják két hélium atommag:
Energia Magreakció (termikus hatás), - az energia mennyisége extrahált a nukleáris reakció. Ez egyenlő:
ahol - az összeg a tömegek a részecskék nyugalmi rendre előtt és után a reakciót.
Hatása alatt a neutronok urán mag és más nehéz elemek mindegyike két részre oszlik körülbelül 200MeV energia kibocsátás (1 MeV = 1, b * 10 -13 J). Így neutron kiosztott 2-3, amelyek mindegyike okozhat új hasadási urán atommagok elosztása új neutron stb Ez - egy láncreakció, energiát használnak atomerőművekben.
Termonukleáris reakciót nevezik nukleáris fúzió a könnyű atommagok reakció igen magas hőmérsékleten. A reakció mindig az energia felszabadítását. Például, a reakciót:
17,6 MeV energia szabadul fel. Termonukleáris reakciót az az energiaforrás a sugárzás Nap és a csillagok. Szabályozatlan fúziós reakció zajlik a robbanás egy hidrogén-bomba.