Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » Файлы формата DJVU » Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика

Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика, страница 107

DJVU-файл Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика, страница 107 Физика (2686): Книга - 4 семестрГ.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика: Физика - DJVU, страница 107 (2686) - СтудИ2019-05-09СтудИзба

Описание файла

DJVU-файл из архива "Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из 4 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр DJVU-файла онлайн

Распознанный текст из DJVU-файла, 107 - страница

Как мы отмечали раньше (см. 9 200), фотоны, обнаруживая много черт сходства с другими частицами, характеризуются и важной отличительной чертой; их м а сса покоя равна нулю. Фотонвсегдадвижетсясо скоростью света. При остановке, например при поглощении, свет как таковой перестает существовать. й 224. Применение закона Эйнштейна к процессам аннигиляции и образования пар. Согласно соотношению (199.1) покоящаяся частица обладает внутренней энергией (энергией покоя), равной тс', где т — масса покоя часпщы. При аннигиляции покоящихся электрона и позитрона их энергия покоя полностью превращается в электромагнитную энергию двух у-квантов. Энергия покоя электрона и энергия покоя позптрона равны каждая тс', где т= =0,911.10 " кг, Энергия каждого нз у-квантов равна йч. По закону сохранения энергии должно быть, следовательно, 2йч = 2тс', 554 т.

е. д.= . =00!! !0-" (З.!0) =8,210- Лн = =8,2 !О га)(1,6 10 ") эВ= 0,51 10' эВ= 0,5! МэВ. Таким образом, энергия каждого из у-квантов, испускаемых при аннигиляции электрона и позитрона, должна составлять 0,51 МэВ. Измерения энергии образуюшихся у-квантов прекрасно согласуются с этим выводом. При образовании у-квантом пары электрон — позитрон энергия у-кванта йч превращается в энергию покоя н кинетическую энергию частиц. Применяя закон сохранения энергии, имеем Ьч= 2пчсе-)- )и'„, где ))т„— суммарная кинетическая энергия электрона и познтрона. Используя предыдущие вычисления, можем написать Ьч= 2 0,51+ К„=1,02 МэВ)-)г,. Так как кинетическая энергия всегда положительна, то образование пар может происходить только под действием у-квантов с энергией, большей чем 1,02 МэВ.

Опыт подтверждает этот вывод, а также полученную выше связь между энергией у-кванта и кинетической энергией пары электрон— позитрон. Таким образом, изучение явлений аннигиляции и образования пар подтверждает справедливость закона Эйнштейна. ф 225. Строение атомного ядра. Из предыдущего (см. ~ 201) мы знаем, что массы атомов, а значит, и массы атомных ядер очень близки всегда к ц е л о м у числу атомных единиц массы. Напрашивается вывод, что атомные ядра построены нз частиц приблизительно единичной массы. Такими частицами являются п р о т о н и н е й т р о н. На первый взгляд кажется, что, помимо нейтронов н протонов, ядра должны содержать также п о з н т р о н ы и э л е к т р о н ы, ибо многие ядра (ядра радиоактивных изотопов) испускают эти частицы. Однако детальный анализ различных свойств ядер заставляет признать, что в них отсутствуют как таковые н позитроны, н электроны.

Так, некоторые искусственно-радиоактивные вещества (например вх изотоп меди еэСн) излучают два рода частиц — позитроны и электроны. Часть атомных ядер такого вещества при распаде превращается в предыдущий элемент периодической системы с испусканием позитрона, 555 тогда каи другая часть ядер того же вещества превращается в следующий элемент с испусканием электрона. Ядра такого вещества, казалось бы, должны содержать в своем составе как позитроны, так н электронм*). Но одновременное существование позитронов н электронов в объеме ядра противоречит свойству этих частик объединяться, превращаясь и пару у-квантов.

Но если позитроны и электроны в готовом виде в ядре не присутствуют, то, очевидно, в процессе распада ядра, сопровождающегося вылетом одной из этих частиц, они образуются з а н о в о за счет превращений внутри ядра. При этом при вылете позитрона (положительного заряда) один из протонов превращается в нейтрон, а при вылете электрона (отрицательного заряда), наоборот, один из нейтронов делается протоном.

Допущение об образовании электронов и позитронов при радиоактивном распаде тем более естественно, что образование этих частиц наблюдается, как упоминалось в 9223, и в других процессах. Идея о строении атомных ядер из протонов и нейтронов вскоре после открытия нейтрона была высказана советским физиком Дмитрием Дмитриевичем Иваненко (р. 1904) и немецким физиком Вернером Гейзенбергом (1901 — 1976). Справедливость протонно-нейтронной модели ядра быпа доказана работами ряда ученых. Поскольку массовое число протона и нейтрона есть единица, массовое число ядра равно полному числу частиц (протонов и нейтронов) в составе ядра, Заряд же ядра, выраженный в элементарных единицах, равен, очевидно, ч и с л у п р о т о н о в в ядре.

Таким образом, согласно протонно-нейтронной модели, атомное я д р о с массовым числом Ан зарядом Л содержит в своем составе А частиц, втомчисле Л протонов нА — Л нейтронов,Так,например, ядро кислорода ыО состоит из 8 протонов и 16 — 8=8 нейтронов. Ядро изотопа свинца ",,еРЬ содержит 82 протона и 206 †8 124 нейтрона и т. д, Простейшим атомным ядром является ядро водорода, т. е, протон. Присоединяя к протону нейтрон, получим самое простое из составных ядер — дейтрон, или ядро тямселого водорода (обозначается ,'Н или (з), Прибавляя еще один пейтрон, образуем ядро еще более тяжелого изотопа водорода, называемого пгритием ЦН, *) Опыты обнаруживают полное совпадение всех свойств (заряд, масса и т.

д.) все х атомных ядер данного изотопа. Такое полное совпадение свойств говорит о тождественности таких ядер. Нельзя поэтому допустить, что, например, одни ядра ееСн содержат электроны, а другие — позитроны, 556 или Т), Тритий относится к числу искусственно-радиоактивных веществ; он распадается с периодом полураспада около 12 лет, испуская электроны. В результате распада трития образуется ядро с массовым числом 3 и зарядом 2 — легкий изотоп гелия 'еНе, состоящий из двух протонов и нейтрона. Этот изотоп устойчив и содержится в очень малой пропорции в природном гелии.

Ядро основного изотопа гелия .',Не (а-частица) образуется добавлением еще одного нейтрона. а-частица содержит, таким образом, два протона и два нейтрона. Продолжая увеличивать число нейтронов и протонов в ядре, мы получим все существующие атомные ядра. Состав наиболее легких ядер (до кислорода включительно) указан на диаграмме рис. 401. Как видно из диаграммы, устойчивые (нерадиоактивные) л е г к и е я д р а с о д е ржат примерно равные количества нейтронов и протонов.

В тяжелых ядрах имеется некоторый перевес в числе нейтронов; так, в ядре свинца нейтронов примерно в полтора раза болыце, чем протонов. Соотношение чисел нейтронов и протонов, которое осуществляется в устойчивых ядрах, является наиболее выгодным. придающим ядру наибольшую прочность. Отступления от этого соотношения делают ядро н е у с т о й ч и в ы м.

Если в ядре слишком много нейтронов, то один из нейтронов превращается в протон, т. е. ядро распадается с испусканием электрона (пример: ",Ве- "..В+е н ч). Напротив, если в ядре избыток протонов, то один из протонов превращается в нейтрон, испуская позитрон (пример: '„'С- ' В+е" +ч), Поскольку ядерные частицы — протоны и нейтроны— прочно удерживаются в ядрах, между ними должны действовать с и л ы п р и т я ж е н и я. Эти силы должны быть достаточно велики, чтобы противостоять грандиозным силам взаимно~о электростатического отталкивания протонов, сближенных на расстояние порядка размеров ядра (10 10 ".

м). Особые силы, возникающие при сближении ядерных частиц (протонов, нейтронов) на матые расстояния и связывающие зти частицы в ядра, получили название ядерных сил '). С действием ядерных сил мы встречались уже при изучении захвата медленных нейтронов ядрами (э 221). Ядерные силы проявляются и во всех других ядерных процессах— *) Как показывает изучение ядер, ядерные силы притяжения действуют между любой парой частию — двумя протонами, двумя нейтрона ми и протоном и нейтроном (подробнее см.

й 232). У ВСНОШа~И оллЬ о о. о о о т ,а о. с со д а а о а о о х х Л Я й й й~ о Р". о Я со сох 3 ох х с о од -о. х о х" х ао с в о л о с щ о х МЯ. х о Ф дно хОЯ Д я х а с о Е х е , а о о х с с. о с х ах -„„., о Ю л2 с о о ы оо й Я ( д х х х (:Р с 'о 2„" при ядерных реакциях и в явлениях радиоактивности. Хотя в настоящее время многие свойства ядерных сил подробно изучены, точные законы их действия все еще не выяснены.

Установление этих законов является одной из центральных задач современной атомной физики. э 226. Ядерная энергия. Источник энергии звезд. На протяжении курса физики мы познакомились с различными форлгами энергии, способными превращаться друг в друга. Сюда относятся кинетическая энергия движущихся тел, потенциальная энергия тел в поле снл тяготения, энергия электромагнитных полей, внутренняя энергия тел и т. д. Изучение ядерных превращений свидетельствует о существовании еще одной формы энергии — так называемой ядерной энергии *). Ядерная энергия — это энергия, запасенная в атод«ныг ядрах и переходящая в другие виды энергии при ядерггвгх превращениях — при радиоактивнод«распаде ядер и ядерно«с реакциях.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
4990
Авторов
на СтудИзбе
468
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее