Калашников Н.П., Смондырев М.А. Основы физики Т.2 (2001) (1135800), страница 76
Текст из файла (страница 76)
ª®¥ç®¬ á®áâ®ï¨¨ ®áâ îâáï ⥠¦¥ á ¬ë¥ ç áâ¨æë:n + p ! (p + ) + p ! p + ( + p) ! p + n:¥âà㤮 § ¯¨á âì ¨ ¤à㣨¥ ¯®¤®¡ë¥ ¢¨àâã «ìë¥ à¥ ªæ¨¨ ¢§ ¨¬®¯à¥¢à 饨ï 㪫®®¢ á ãç á⨥¬ + - ¨ 0-¬¥§®®¢.452« ¢ 41. ¨§¨ª ⮬®£® ï¤à ®¯à®á, ¯®ç¥¬ã ®¡¬¥ -¬¥§® ¬¨ ¯à¨¢®¤¨â ª ¯à¨â殮¨î 㪫®®¢, ®¡¬¥ ä®â®®¬ | ª ®ââ «ª¨¢ ¨î ®¤®¨¬¥® § à殮ëå í«¥ªâà®®¢,¥ ¬®¦¥â ®¡êïᥠ§¤¥áì. ⬥⨬ «¨èì, çâ® íâ® á¢ï§ ® ᮠᯨ®¬ª¢ ⮢ ¯¥à¥®á稪®¢ ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨ï: s = 0 ¤«ï -¬¥§®®¢ ¨ s = 1 ¤«ïä®â®®¢. «¨ç¨¥ \¬¥§®®© èã¡ë" ¯®§¢®«ï¥â ®¡êïá¨âì ®¬ «ìãî ¢¥«¨ç¨ã¬ £¨â®£® ¬®¬¥â ¯à®â® (p = 2:79N ) ¨ ¥ã«¥¢®¥ § 票¥ ¬ £¨â®£® ¬®¬¥â ¥©âà® (n = 1:91N , £¤¥ ¬¨ãá 㪠§ë¢ ¥â â®,çâ® ¯à ¢«¥¨¥ ᮡá⢥ëå ¬¥å ¨ç¥áª®£® (ᯨ®¢®£®) ¨ ¬ £¨â®£®¬®¬¥â®¢ ¯à®â¨¢®¯®«®¦ë). ¥©âà® ¢á«¥¤á⢨¥ ॠªæ¨¨ n ! p + ç áâì ¢à¥¬¥¨ ¯à®¢®¤¨â ¢ ¢¨àâ㠫쮬 á®áâ®ï¨¨ \¯à®â® + -¬¥§®",¯à¨ç¥¬ ®à¡¨â «ì®¥ ¤¢¨¦¥¨¥ ¯à¨¢®¤¨â ª ¢®§¨ª®¢¥¨î ã ¥©âà® ®âà¨æ ⥫쮣® ¬ £¨â®£® ¬®¬¥â .
!ࡨ⠫쮥 ¤¢¨¦¥¨¥ + -¬¥§® ¢ ¢¨àâ㠫쮬 á®áâ®ï¨¨ ¯à®â® (p n + + ) ®¡êïáï¥â ®¬ «ì멬 £¨âë© ¬®¬¥â ¯à®â® .41.3 áá ¨ ¤¥ä¥ªâ ¬ ááë ï¤à ®¦® «¨ ¯®¤áç¨â âì ¬ ááã ï¤à ¯® ¥£® á®áâ ¢ã? ¯¥à¢ë© ¢§£«ï¤,¥â ¨ç¥£® ¯à®é¥. ®§ì¬¥¬ ¢ ª ç¥á⢥ ¯à¨¬¥à ¤¥©âà® (ï¤à® â殮«®£®¢®¤®à®¤ 21H ), á®áâ®ï饥 ¨§ ¯à®â® ¨ ¥©âà® . 㬬 à ï ¬ áá íâ¨åç áâ¨æ à ¢ mp + mn = 938:27 + 939:56 = 1877:83 í=c2 . ªá¯¥à¨¬¥â ¦¥ ¤ ¥â ¤«ï ¬ ááë ¤¥©âà® § 票¥ md = 1875:63 í=c2 , â.¥. 2:22 í=c2 ¬¥ìè¥. ⮠¥¨¥, §ë¢ ¥¬®¥ ¤¥ä¥ªâ®¬ ¬ ááë, |¯à®ï¢«¥¨¥ § ¬¥¨â®© ä®à¬ã«ë E = mc2 .
¥©á⢨⥫ì®, ¯à¨ á¢ï§ë¢ ¨¨ ¯à®â® ¨ ¥©âà® ¢ ¤¥©âà® ¢ë¤¥«¨« áì ª ª ï-â® í¥à£¨ï Eᢠ. ®¢ë¤¥«¥¨¥ í¥à£¨¨ íª¢¨¢ «¥â® 㬥ìè¥¨î ¬ ááë á¨á⥬ë. ®í⮬㬠áá ¤¥©âà® (¨ «î¡®£® ¤à㣮£® ï¤à ) ¬¥ìè¥ ¬ ááë ¥£® ª®¬¯®¥â®¢ ¢¥«¨ç¨ã Eá¢=c2 . ⮡ë ᮢ à §¤¥«¨âì ¤¥©â஠᢮¡®¤ë¥ ¯à®â®¨ ¥©âà®, â®ç® â ªãî ¦¥ í¥à£¨î ¤® § âà â¨âì. â® ¨ ¥áâì í¥à£¨ïá¢ï§¨ ¤¥©âà® Eᢠ= 2:22 í. ®¡é¥¬ á«ãç ¥, ¯à¨ ®¡ê¥¤¨¥¨¨ 㪫®®¢ ¢ ï¤à®, ¬ áá M ï¤à ¢á¥£¤ ¬¥ìè¥ (¨§-§ ¤¥ä¥ªâ ¬ ááë) áã¬¬ë ¬ áá Zmp +(A Z )mn ¢å®¤ïé¨å¢ ¥£® ç áâ¨æ ¢¥«¨ç¨ãM = Zmp + (A Z )mn M:(41.2)®®â¢¥âá⢥®, í¥à£¨ï ¯®ª®ï饣®áï ï¤à E = Mc2 ¬¥ìè¥ á㬬 ன41.3. áá ¨ ¤¥ä¥ªâ ¬ ááë ï¤à 453í¥à£¨¨ ¥¢§ ¨¬®¤¥©áâ¢ãîé¨å ¯®ª®ïé¨åáï 㪫®®¢ ¢¥«¨ç¨ã í¥à£¨¨ á¢ï§¨:Eᢠ= M c2 = [Zmp + (A Z )mn M ] c2:(41.3)¥à£¨ï á¢ï§¨ ®¯à¥¤¥«ï¥â ¢¥«¨ç¨ã à ¡®âë, ª®â®àãî ¥®¡å®¤¨¬® ᮢ¥àè¨âì, ç⮡ë 㤠«¨âì 㪫®ë ¤à㣠®â ¤à㣠à ááâ®ï¨ï, ¯à¥¢ëè î騥 à ¤¨ãá ¤¥©á⢨ï 拉àëå ᨫ.
¥«¨ç¨ í¥à£¨¨ á¢ï§¨, ¯à¨å®¤ïé ïáï ®¤¨ 㪫® ï¤à (Eᢠ=A), §ë¢ ¥âáï 㤥«ì®© í¥à£¨¥© á¢ï§¨ãª«®®¢ ¢ ï¤à¥. ¤¥©â஥ ® à ¢ ¯à¨¬¥à® 1.1 í/㪫®. 拉ன 䨧¨ª¥ ç á⮠㤮¡¥¥ ¯®«ì§®¢ âìáï ¥ ¬ áá ¬¨ \£®«ëå"拉à, ¬ áá ¬¨ ¥©âà «ìëå ⮬®¢, ¢ª«îç ï ¨ ¬ ááã ¢á¥å í«¥ªâà®®¢(¤¥ä¥ªâ ¬ ááë ¨§-§ á¢ï§¨ í«¥ªâà®®¢ á ï¤à®¬ ¨ç⮦¥ ¨ ¨¬ ¯à¥¥¡à¥£ îâ). áâ¥á⢥®, ä®à¬ã« (41.3) ¤«ï í¥à£¨¨ á¢ï§¨ ®áâ ¥âáï ¯à¥¦¥©, ⮫쪮 ¢¬¥áâ® mp ¤® ¨á¯®«ì§®¢ âì ¬ ááã ¥©âà «ì®£® ⮬ ¢®¤®à®¤ 1H . ஬¥ ⮣®, ¬ ááë ç áâ® ¢ëà ¦ îâ ¢ â..
⮬ëå ¥¤¨¨æ å¬ ááë | .¥.¬.. ® ®¯à¥¤¥«¥¨î, 1 .¥.¬. = 1/12 ¬ ááë ⮬ 㣫¥à®¤ 12 C . áâ ®¢¨¬ á¢ï§ì á ®¡ëç묨 ¥¤¨¨æ ¬¨ ¨§¬¥à¥¨ï ¬ ááë. ¤¨¬®«ì ⮬®¢ 12C ¨¬¥¥â ¬ ááã 12 £, á«¥¤®¢ ⥫ì®, 1 :¥:¬: = 10 3 =NA =1:66054 10 27 ª£. ç¨âë¢ ï, çâ® í¥à£¨ï E , ᮮ⢥âáâ¢ãîé ï ¬ áᥠm =1 ª£, à ¢ E = mc2 = 8:98755 1016 ¦ = 5:60959 1035 í, 室¨¬, çâ®1 :¥:¬: = 931:495 í=c2 . íâ¨å ¥¤¨¨æ å mp = 1:007276 :¥:¬:; mn =1:008665 :¥:¬:, ¬ áá ¥©âà «ì®£® ⮬ ¢®¤®à®¤ m 1H = 1:007825 :¥:¬: ¤ ç 41.55. â®á¨â¥«ì ï ⮬ ï ¬ áá ¢®¤®à®¤ , ¢§ïâ ï ¨§ â -¡«¨æë ¥¤¥«¥¥¢ , à ¢ Ar = 1:00797 .¥.¬..
áâ¥á⢥ ï ᬥáì ¢®¤®à®¤ ᮤ¥à¦¨â ¥ª®â®àãî ¤®«î â殮«®£® ¨§®â®¯ | ¤¥©â¥à¨ï. áá ⮬ ¤¥©â¥à¨ï mD = 2:01410 :¥:¬: ©â¨ ¤®«î ¤¥©â¥à¨ï ¢ ¯à¨à®¤®©á¬¥á¨ ¢®¤®à®¤ . ª®«ìª® ⮬®¢ N ¢®¤®à®¤ ¯à¨å®¤¨âáï ®¤¨ ⮬¤¥©â¥à¨ï?¥è¥¨¥ ᫨ ¤®«î ¤¥©â¥à¨ï ®¡®§ ç¨âì ç¥à¥§ d, â® ®â®á¨â¥«ì ï ⮬ ï ¬ áá ¢®¤®à®¤ ¤®«¦ ®¯à¥¤¥«ïâìáï ª ª Ar = 1:00797 = 1:00783(1 d) + 2:01410 d = 1:00783 + 1:00627d, ®âªã¤ á«¥¤ã¥â d = 0:00014.묨 á«®¢ ¬¨, ᮤ¥à¦ ¨¥ ¤¥©â¥à¨ï ¢ ¥áâ¥á⢥ëå ãá«®¢¨ïå à ¢®¯à¨¬¥à® 0:014%.
ë ¯®«ã稫¨ ¤®«î ¤¥©â¥à¨ï ¯® ¬ áá¥. ©¤¥¬ ⥯¥àì ¥£® ¤®«î ¯® ç¨á«ã ⮬®¢. ¬¥áì ¨§ ®¤®£® ⮬ ¤¥©â¥à¨ï ¨ N ⮬®¢ ¢®¤®à®¤ ¨¬¥¥â ¬ ááã M = 1:00783N + 2:01410 .¥.¬. ®«ìª® çâ® ©¤¥ ï ¬ áᮢ ï ¤®«ï ¤¥©â¥à¨ï à ¢ d = 0:00014 = mD =M , ®âªã¤ 454« ¢ 41. ¨§¨ª ⮬®£® ï¤à ¯®«ãç ¥¬ 0:00014(1:00783N + 2:01410) = 2:01410.
¥è¥¨¥ í⮣® ãà ¢¥¨ï ¤ ¥â N 14400: ¡à â ï ¢¥«¨ç¨ = 1=N 0:00007 ¤ ¥â ¤®«î¤¥©â¥à¨ï ¯® ç¨á«ã ⮬®¢. áâ¥á⢥®, ¯à¨¬¥à® ¢ ¤¢ à § ¬¥ìè¥d, ¯®áª®«ìªã ⮬ ¤¥©â¥à¨ï ¯à¨¬¥à® ¢¤¢®¥ â殮«¥¥ ⮬ ¢®¤®à®¤ . ¤ ç 41.56. ëç¨á«¨âì ¤¥ä¥ªâ ¬ ááë, í¥à£¨î á¢ï§¨ ¨ 㤥«ìãî í¥à£¨î á¢ï§¨ 㪫®®¢ ¢ ï¤à¥ £¥«¨ï 42He. áá ⮬ £¥«¨ï á®áâ ¢«ï¥â4:00260 :¥:¬:.¥è¥¨¥. á®áâ ¢ ï¤à £¥«¨ï ¢å®¤ïâ ¤¢ ¯à®â® (Z = 2) ¨ ¤¢ ¥©âà® (N = A Z = 2).
âáî¤ á ç « 室¨¬ ¤¥ä¥ªâ ¬ ááë:M = 2 1:00783+2 1:00867 4:00260 = 0:0304 :¥:¬: «ï í¥à£¨¨ á¢ï§¨â¥¯¥àì ¯®«ãç ¥¬: Eᢠ= M c2 = 0:0304 931:495 = 28:32 í. ¤¥«ì ïí¥à£¨¨ á¢ï§¨ ¯à¨ 4-å 㪫® å ¢ ï¤à¥ à ¢ 28:32=4 = 7:08 í=㪫®.«ï áà ¢¥¨ï: ¬ë ¢¨¤¥«¨, çâ® í¥à£¨ï á¢ï§¨ ¢ «¥âëå í«¥ªâà®®¢ ¢ ⮬ å ¨¬¥¥â ¢¥«¨ç¨ã ¯®à浪 ¤¥áïâª í«¥ªâ஢®«ìâ, â.¥. ® ¯®ç⨠¢¬¨««¨® à § ¬¥ìè¥ ã¤¥«ì®© í¥à£¨¨ á¢ï§¨ 㪫®®¢ ¢ ï¤à å. ¬¥â¨¬, çâ® ¢ëà ¦¥¨ï (41.2) ¤«ï ¤¥ä¥ªâ ¬ ááë ¨ (41.3) ¬®¦®¨á¯®«ì§®¢ âì ¥ ⮫쪮 ¤«ï ¯®«®£® à á饯«¥¨ï 拉à á®áâ ¢«ïî騥,® ¨ ¤«ï ¤à㣨å à ᯠ¤®¢.
®®â¢¥âáâ¢ãî騥 ¬®¤¨ä¨ª 樨 «¥£ª® ¯®ïâì:¥á«¨ ï¤à® ¬ áᮩ M à §¢ «¨¢ ¥âáï ï¤à ¬¥ìè¨å ¬ áá m1 ¨ m2 , ⮤¥ä¥ªâ ¬ ááë ¨ í¥à£¨î á¢ï§¨ á«¥¤ã¥â ®¯à¥¤¥«ïâì ¯® ä®à¬ã« ¬M = m1 + m2 M; Eᢠ= M c2 = (m1 + m2 M ) c2:(41.4)«ï ¨««îáâà æ¨¨ ¯à¨¬¥¥¨ï íâ¨å ä®à¬ã« à áᬮâਬ ¯®ãç¨â¥«ì멯ਬ¥à ¯®á«¥¤®¢ ⥫쮣® à á饯«¥¨ï ï¤à 4He, ¯®§¢®«ïî騩 ¯®ïâì,¨§ 祣® ᪫ ¤ë¢ îâáï 28.3 í, ª®â®àë¥ ¬ë 諨 ¤«ï í¥à£¨¨ á¢ï§¨ï¤à £¥«¨ï. ¯¥à¢®¬ íâ ¯¥ ®â®à¢¥¬ ®â ï¤à ¯à®â®: 4He ) 3H + 1H . áá ¨§®â®¯ 3He à ¢ 3.0161 .¥.¬. ®í⮬㠤¥ä¥ªâ ¬ áá ¢ í⮬ á«ãç ¥ á®áâ ¢«ï¥â M;1 = 3:0161 + 1:0078 4:0026 = 0:0213 :¥:¬:, í¥à£¨ï®âàë¢ ¯à®â® E1 = 0:0213 931:5 = 19:84 í. ¢â®à®¬ íâ ¯¥®â®à¢¥¬ ®â âà¨â¨ï 3H ¥©âà®: 3H ) 2H + n.
áá ⮬ ¤¥©â¥à¨ïà ¢ 2.0141 .¥.¬., â ª çâ® ¤¥ä¥ªâ ¬ ááë M;2 = 2:0141+1:0087 3:0161 =0:0067 :¥:¬:, í¥à£¨ï ®âàë¢ ¢â®à®£® 㪫® E2 = 0:0067 931:5 =6:24 í. ª®¥æ, ®â®à¢¥¬ ¥é¥ ®¤¨ ¥©âà® ®â ¤¥©âà® : 2H ) 1H +n.¥ä¥ªâ ¬ ááë M;3 = 1:0078 + 1:0087 2:0141 = 0:0024 :¥:¬:, í¥à£¨ï®âàë¢ E3 = 0:0024 931:5 = 2:23 í¢. ª« ¤ë¢ ï ©¤¥ë¥ ¢¥«¨ç¨ë, ¯®«ãç ¥¬ ¢ â®ç®á⨠í¥à£¨î á¢ï§¨ ï¤à £¥«¨ï: E1 + E2 + E3 =41.3. áá ¨ ¤¥ä¥ªâ ¬ ááë ï¤à 455¨á. 41.1: ¤¥«ì ï í¥à£¨ï á¢ï§¨ 㪫®®¢ ¢ ï¤à å. ¥®à¥â¨ç¥áª ï ªà¨¢ ï, ¢ëç¨á«¥ ï ¯® ¢ë¢¥¤¥ë¬ ¨¦¥ ä®à¬ã« ¬, ¯®ª § ¯ãªâ¨à®© «¨¨¥©, ® ® ¯à ªâ¨ç¥áª¨ ᫨¢ ¥âáï á íªá¯¥à¨¬¥â «ì®© ªà¨¢®© (á«¥¤ë ¥¥ ¢¨¤ë ¯®¤ ¯¨ª ¬¨ ¢ ®¡« áâ¨A = 4 16 | á¬.
¢à¥§ªã).19:84 + 6:24 + 2:23 = 28:3 í: ਬ¥à® â ª ¦¥ ¡ã¤¥â ¢ë£«ï¤¥âì à áç¥â¯à¨ ¤à㣮¬ ¯®à浪¥ \à á饯«¥¨ï" ï¤à £¥«¨ï: âà㤮 ®â®à¢ âì ¯¥à¢ãîç áâ¨æã, «¥£ç¥ | ¯®á«¥¤ãî騥.ç¥ì ¨ä®à¬ â¨¢ë¬ ï¢«ï¥âáï £à 䨪 § ¢¨á¨¬®á⨠㤥«ì®© í¥à£¨¨ á¢ï§¨ ®â ¬ áᮢ®£® ç¨á« A (à¨á. 41.1). ¨¡®«ì襩 ¢ëá®âë ªà¨¢ 冷á⨣ ¥â ï¤à¥ 62Ni, ¡«¨§ª® ª ¢¥à訥 «¥¦¨â ï¤à® ¦¥«¥§ 56Fe ¨ á®á¥¤¨å ¬¥â ««®¢. ¥à£¨ï á¢ï§¨ íâ¨å 拉à á®áâ ¢«ï¥â 8.7 í/㪫®.ਬ¥à®¥ ¯®áâ®ïá⢮ í¥à£¨¨ á¢ï§¨ ¢ á।¥© ç á⨠£à 䨪 41.1 £®¢®à¨â ® áë饨¨ 拉àëå ᨫ: ¥ ¢á¥ 㪫®ë ¢§ ¨¬®¤¥©áâ¢ãîâ ¤àã£á ¤à㣮¬. ¯à®â¨¢®¬ á«ãç ¥ í¥à£¨ï á¢ï§¨ ¡ë« ¡ë ¯à®¯®à樮 «ì ç¨á«ã ¯ à ( A2), 㤥«ì ï í¥à£¨ï á¢ï§¨ ⮣¤ ¡ë à®á« : Eᢠ=A A. áë饨¥ ®ç¥¢¨¤ë¬ ®¡à §®¬ á¢ï§ ® á ª®à®âª®¤¥©á⢨¥¬ 拉àëåᨫ.
ਠ¯¥à¥å®¤¥ ª ¥é¥ ¡®«¥¥ â殮«ë¬ ï¤à ¬ á ¡®«ì訬¨ A 㤥«ì ï í¥à£¨ï á¢ï§¨ ¯®á⥯¥® 㬥ìè ¥âáï, ¨ ¤«ï ãà ® á®áâ ¢«ï¥â7.5 í/㪫®. ¬¥ì襨¥ ãá⮩稢®á⨠â殮«ëå ï¤¥à ®¡êïáï¥âáï⥬, çâ® ªã«®®¢áª¨¥ á¨«ë ®ââ «ª¨¢ ¨ï ¬¥¦¤ã ¯à®â® ¬¨ ¨¬¥îâ ¡¥áª®¥çë© à ¤¨ãá ¤¥©á⢨ï, çâ® ¯à¨ ¡®«ì讬 ç¨á«¥ ¯à®â®®¢ ¯à¨¢®¤¨â ª456« ¢ 41.
¨§¨ª ⮬®£® ï¤à à §¢ «ã ï¤à . ஬¥ ⮣®, ¥á«¨ ¢ ï¤à¥, ª ª ¢ «î¡®© ª¢ ⮢®© á¨á⥬¥,áãé¥áâ¢ãîâ ¤¨áªà¥âë¥ ã஢¨ í¥à£¨¨, â® ¨§-§ ¯®¤ç¨¥¨ï 㪫®®¢¯à¨æ¨¯ã 㫨, ®¨ ¤®«¦ë § ¨¬ âì ¢á¥ ¡®«¥¥ ¢ë᮪¨¥ ã஢¨ í¥à£¨¨, ª®â®à ï ¢ â殮«ëå ï¤à å ¢ ª®æ¥ ª®æ®¢ ¯à¥¢ëá¨â í¥à£¨î á¢ï§¨.ª § ï § ¢¨á¨¬®áâì Eᢠ=A ®â A ¤ ¥â ¯à¨æ¨¯¨ «ìãî ¢®§¬®¦®áâì ¯®«ãç âì í¥à£¨î ¯à¨ ¯à¥¢à 饨ïå ⮬ëå 拉à.
á ¬®¬ ¤¥«¥,¥á«¨ ¤® § âà â¨âì í¥à£¨î Eᢠ¤«ï ⮣®, ç⮡ë à §¢ «¨âì ï¤à® á®áâ ¢«ïî騥 㪫®ë, â® ¢ ¯à®æ¥áᥠᮡ¨à ¨ï íâ¨å 㪫®®¢ ¢ ï¤à®â ª®¥ ¦¥ ª®«¨ç¥á⢮ í¥à£¨¨ ¡ã¤¥â ¢ë¤¥«ïâìáï. ®«¥§ë© ¢ë室 í¥à£¨¨ ¯®«ãç¨âáï ⮣¤ , ª®£¤ ¢ ¯à®æ¥áᥠ¯à¥¢à é¥¨ï ¢ë¤¥«ï¥¬ ï í¥à£¨ï¯à¥¢ëá¨â § âà ç¥ãî, â® ¥áâì ª®£¤ á।¨ ª®¥çëå ¯à®¤ãªâ®¢ ॠªæ¨¨ ®ª ¦ãâáï ï¤à á ¡®«ì襩 í¥à£¨¥© á¢ï§¨, ¥¦¥«¨ ã ç «ìëå 拉à.묨 á«®¢ ¬¨, ¬ë ¤®«¦ë ¢ १ã«ìâ ⥠ॠªæ¨¨ ¯®¤¨¬ âìáï ¯® ªà¨¢®© à¨á. 41.1. ª®© ¯®¤ê¥¬ ¢®§¬®¦¥, ¥á«¨ áâ à⮢ âì á â殮«ëåï¤¥à ¯à ¢®¬ ªà î ªà¨¢®© ¨ ¯¥à¥å®¤¨âì ª ï¤à ¬ á।¥© ¬ ááë ¢ æ¥âॠªà¨¢®©.