Физика-11кл-Громов-2002-ГДЗ (991545), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Облака появляются, когда в поднявшемся на некоторую высоту воздухе водяной пар начинает конденсироваться. Почти всегдаоблака представляют собой скопление мельчайших капелек воды.4. Если в облаке капельки воды очень маленькие, то беспорядочные удары молекул воздуха не дают им падать вниз. Большие каплимогут начать падать, но восходящие потоки воздуха и его сопротивление могут остановить и отбросить капли вверх. Если капли продолжают падать, могут испариться и даже не достичь земли.5. Если влажный воздух охлаждать, то, в конце концов, давлениеводяных паров в нем сравняется с упругостью пара при этой температуре.
Пар станет насыщенным и при дальнейшем понижении температуры начнет конденсироваться в воду. Туман появляется благодаря такому явлению.6. Дождь идет из облаков, содержащих кристаллики льда вместес каплями воды и имеющих температуру ниже 0°С. выпадая из облака, эти кристаллики тают и превращаются в капли дождя.
Зимойони в виде снежинок попадают на землю, не растаяв. В связи сослучайным замерзанием некоторых капель в облаке образуются зародыши градин. Они падают вниз и сталкиваются с водяными каплями.30Глава 7. ФИЗИКА АТОМА§ 39. Ядерная модель строения атома1.Атом имел вид положительно заряженного по всему объемушара, внутри которого находились электроны (как «пудинг сизюмом»).2.Резерфорд и его помощники рассеивали α-частиц атомами золотой фольги. Им удалось наблюдать α-частицы, отклоняющиесяназад.
Проанализировав данные, Резерфорд пришел к выводу, чтомодель Томсона неверна, а атом напоминает Солнечную систему(вокруг ядра вращаются электроны). Так появилась планетарная(или атомная) модель атома.3. α-частицы представляют собой полностью ионизированныеатомы гелия.4. а)Атом состоит из положительно заряженного ядра и вращающихся вокруг него электронов.б)Почти вся масса атома сосредоточена в его ядре, которое поразмеру в десятки тысяч раз меньше размеров самого атома.
Зарядядра равен +Ze, где Z – порядковый номер элемента в таблице Д.И.Менделеева.в)Вокруг ядра обращается Z электронов, их суммарный заряд равен –Ze.5.α-частицывозвращающиеся««назад»,налетаютнепосредственно на ядро, а так как размеры ядра очень малы посравнению с размерами всего атома, то число таких частиц будетничтожно мало.6. Потому что масса α - частиц очень мала.7. Нет, так как практически вся масса атома сосредоточена в егоядре.8. Зарад ядра атома золота равен +Ze = 79 ⋅ 1,6⋅10–19 Кл = 1,26 ××10–17 Кл.9. В атоме водорода находится 1 электрон, в атоме золота – 79, ав атоме урана – 92.§ 40.
Постулаты Бора1. Потому что они считали, что атом, описанный Резерфордом,существовать не мог.2. 1) Атом может находиться не во всех состояниях, а только вособых (квантовых), каждому из которых соответствует своя определенная энергия. Атом в стационарном состоянии не излучает.312) При переходе атома из одного квантового состояния в другоепоглощается или излучается квант света с энергией, равной разности энергий стационарных состояний.3) Электрон в стационарном состоянии может двигаться толькопо орбите, радиус которой удовлетворяет условию:m υ r = n h,где mv — импульс электрона, n — номер квантового состояния.3.
E n = − Ry / n 2 ; 1 Ry = 13, 6 эВ.4. Главное квантовое число – это целое число, которое определяет энергию атома и его номер в этом состоянии.5. Энергия атома водорода в основном состоянии равна –13,6 эВ.6. Бор допустил существование в атоме таких состояний, в которых движущиеся с ускорением электроны не излучают электромагнитных волн.7.
Раз кошки не существует, значит и двух хвостов у нее нет. Нуа тогда у настоящей кошки может быть только один хвост.§ 41. Атом водородас⇒ мы можем в137основу теории атома положить классическое, а не релятивистскоеуравнение движения.2. В раз n2 = 4 больше.3. Скорость пропорциональна 1/n.Следовательно, скорость движения электрона по второй орбите вдва раза меньше.4. В 137 ⋅ 7 = 959 раз.5. Она уменьшается в 4 раза, так как энергия атома водорода вn-ном состоянии в n2 раз меньше, чем в основном.6. При увеличении n расстояние между соседними энергетическими уровнями атома уменьшается.7. Постоянная Ридберга – это отношение ридберга к произведению скорости света в вакууме и постоянной Планка:1.
На первой баровской орбите (n = 1) ν1 =R=Ry= 109, 7 ⋅10 5 м −1.hc8. Радиус He+ в 200 раз меньше радиуса атома водорода.32§ 42. Вынужденное излучение1. Атом из возбужденного состояния спонтанно (самопроизвольно) переходит в основное состояние и излучает при этом квант света. Если же атом подвергнуть внешнему воздействию, то время егожизни в возбужденном состоянии сократится и возникнет индуцированное излучение.2.
Мазер (в пер. с англ. «усиление микроволн с помощью вынужденного излучения») – квантовый генератор, в котором вынужденное излучение преобладает над поглощением.Лазер – квантовый генератор, в котором, в отличие от мазера,генерировалось излучение оптического, а не радио – диапазона.Разер – это источник рентгеновского излучения, а гразер – источник гамма – излучения.3. Рубин – это кристалл оксида алюминия, в котором частьатомов алюминия замещена на ионы хрома. Атомы хрома переводятся в возбужденное состояние из основного с помощьюмощного импульса. Эти ионы за очень короткий промежутоквремени самопроизвольно переходят на более низкий энергетический уровень, который называют метастабильным. Благодаряэтому возникает возможность усиления света с помощью вынужденного излучения.4.
Выполните это задание самостоятельно.§ 43. Возникновение квантовой механики1. Квантовая механика – это нерелятивистская теория явлений,которые происходят в микромире.Она учитывает вероятностное описание поведения микрочастици корпускулярно – волновой дуализм.2. Интенсивность волны де Бройля пропорциональна вероятности ее обнаружения в этой точке.3. В атоме движение электрона возможно лишь по стационарнымкруговым орбитам, радиусы которых называются радиусами Бора.4. Неоценимый вклад в создание и развитие квантовой механикивнесли Шрёдингер, Гейзенберг, Макс Борн, Паскуаль Йордан, ПольДирак.5. В том, что никакая планетарная система после столкновения сдругой такой же системой не вернется в свое исходное состояние. Аатом какого-либо вещества даже после столкновения с другимиатомами или образования химического соединения остается тем жеатомом.33§ 44. Соотношение неопределенностей Гейзенберга1.
В квантовой механике понятие траектории не имеет смысла.Принципиально невозможно точное определение положения и импульса частицы в один и тот же момент времени.2. Допустим, мы решили локализовать частицу. В процессе сжатия области локализации неопределенность местоположения частицы уменьшается, а разброс возможных значений ее скорости увеличивается. Соответственно растет и неопределенность ее кинетической энергии, и в итоге она станет настолько большой, что частичкустанет невозможно удержать на месте и она покинет область локализации.3.∆υ = 10 −31 м/с; ∆x = 1 мм = 10 −3 м; ⇒ ∆t =10 −310 −31= 10 28 с.4.
Потому что, оказывая давление на пол, мы заставляем электроны в атомах пола приближаться к своим атомным ядрам, а этосопровождается квантово – механическим отталкиванием. В итоге ивозникает сила, называемая в механике реакцией опоры.5. Для того, чтобы классическое описание состояния было возможно и в микромире, необходимо, чтобы постоянная Планка быларавна 0.34Глава 8. АТОМНОЕ ЯДРО§ 45.
Строение атомного ядра1. Атомное ядро впервые было открыто Э. Резерфордом в 1910году.2. В 1932 году Е.Н Гапон, Д.Д. Иваненко и В. Гейзенберг предложили протонно-нейтронную модель ядра. Она состоит из нейтронов и протонов.3. Протон обладает положительным зарядом, считается стабильной частицей, его масса в 1836,2 раза больше массы электрона. Число протонов в ядре равно числу электронов в нейтральном атоме.Нейтрон в 1838, 7 раз тяжелее электрона, нейтрален, не являетсястабильной частицей.
Число нейтронов равно разности между общим числом всех частиц в ядре и количеством в нем протонов.5. Число нуклонов в ядре называется массовым числом.6. Барионный заряд равен количеству барионов в системе. В силу того, что протоны и нейтроны являются барионами, то их число ватомном ядре является и барионным зарядом данного ядра, и егомассовым числом.7.
Барионный заряд протона равен +1, для электрона он равен –1,нейтрона — 0.8. Изотопами называют разновидности данного химическогоэлемента, которые различаются массовым числом своих ядер.9. У водорода их три: протий, дейтерий и тритий, а так же искусственно полученный изотоп 14 H.10. В дейтроне находятся один протон и один нейтрон.11.
Внутри тритона находится два нейтрона.12. Барионный заряд протия равен одному.13. Есть несколько методов разделения изотопов, например, метод, основанный на зависимости тепловой скорости движения частиц от их массы, другой основан на том же принципе, что и массспектрограф.§ 46. Ядерные силы1. Потому что в классической физике были известны только гравитационное, приводящее к притяжению составных частей ядра, иэлектромагнитное, стремящееся разрушить атомное ядро, взаймодействия.2. 1)Они обеспечивают притяжение нуклонов друг к другу.2) Они на 2-3 порядка интенсивнее электромагнитных.353) Ядерные силы проявляются лишь на расстояниях, сравнимыхс радиусом атомного адра.4) Они имеют обменный характер, по крайней мере частично.3.
Мезоны образуют вокруг нуклона облако, называемое мезонной «шубой». Благодаря этому между нуклонами возникаетпритяжение.4. а) 1 = 1 + 0, 1 = 1 + 0, 1 = 1 + 0, 0 = 0 + 0;б) 1 = 1 + 0, 1 = 0 + 1, 1 = 1 + 0, 0 = 1 + (–1).§ 47. Энергия связи и дефект массы ядра1.