Ядро атома
<<  Атомная физика Польза и вред атомной энергии  >>
Основы атомной физики
Основы атомной физики
Модель Томсона
Модель Томсона
Опыт Резерфорда
Опыт Резерфорда
Планетарная модель атома
Планетарная модель атома
Строение атома
Строение атома
Постулаты Бора
Постулаты Бора
Ekn=h?kn= Ek- En
Ekn=h?kn= Ek- En
mvr=nћ
mvr=nћ
Модель атома водорода по Бору
Модель атома водорода по Бору
Основы атомной физики
Основы атомной физики
Основы атомной физики
Основы атомной физики
Лазеры
Лазеры
Принцип действия лазера
Принцип действия лазера
1
1
Способы наблюдения элементарных частиц
Способы наблюдения элементарных частиц
2. Камера Вильсона
2. Камера Вильсона
При быстром выдвижении поршня воздух в камере охлаждается и пар
При быстром выдвижении поршня воздух в камере охлаждается и пар
Пузырьковая камера
Пузырьковая камера
Основы ядерной физики
Основы ядерной физики
Радиоактивность – способность некоторых естественных и искусственных
Радиоактивность – способность некоторых естественных и искусственных
Правило смещения
Правило смещения
Закон радиоактивного распада
Закон радиоактивного распада
Изотопы
Изотопы
Искусственное превращение атомных ядер
Искусственное превращение атомных ядер
Общая характеристика атомного ядра
Общая характеристика атомного ядра
Ядерные силы
Ядерные силы
Энергия связи атомных ядер
Энергия связи атомных ядер
?
?
Деление ядер урана
Деление ядер урана
Механизм деления ядра
Механизм деления ядра
Производство плутония
Производство плутония
Реактор
Реактор
Реактор
Реактор
Типы реакторов
Типы реакторов
Основы атомной физики
Основы атомной физики
Биологическое действие радиоактивных излучений
Биологическое действие радиоактивных излучений
Строение атома
Строение атома

Презентация: «Основы атомной физики». Автор: Filippov. Файл: «Основы атомной физики.ppt». Размер zip-архива: 1053 КБ.

Основы атомной физики

содержание презентации «Основы атомной физики.ppt»
СлайдТекст
1 Основы атомной физики

Основы атомной физики

2 Модель Томсона

Модель Томсона

Строение атома

Английский физик Джозеф Джон Томсон 18 декабря 1856 г. – 30 августа 1940 г. Нобелевская премия по физике, 1906 г.

3 Опыт Резерфорда

Опыт Резерфорда

Английский физик Эрнест Резерфорд 30 августа 1871 г. – 19 октября 1937 г. Нобелевская премия по химии, 1908 г.

?-Частицы

Пучок ?-частиц

Экран

Фольга

Источник ?-частиц

Опыты Резерфорда показали, что ?-частицы, прошедшие сквозь фольгу, т.е. через электронную оболочку атомов фольги, встречая на своем пути электроны, практически на них не рассеиваются, т.к. масса электрона значительно меньше массы ?-частицы, которые проходят вблизи ядра, испытывают резкое отклонение

4 Планетарная модель атома

Планетарная модель атома

В центре атома находится положительное ядро, вокруг которого вращается по определенным орбитам электроны. Основная масса атома сосредоточена в ядре. Атом электрически нейтрален – абсолютное значение суммарного отрицательного заряда, электронов равно положительному заряду ядра.

5 Строение атома

Строение атома

0

Масса покоя, m0

1836m0

1839m0

Р

n

e

Строение всех атомов основано на общих закономерностях

Атом

Dатома = 10-10 м dядра = 10-15 м

Ядро

Оболочка

Протоны

Нейтроны

Электроны

+1,6·10-19 Кл

- 1,6·10-19 Кл

9,1·10-31 Кг

Обозначение

За единицу заряда принят элементарный заряд, равный заряду электрона 1,6·10-19 Кл

За единицу массы принята атомная единица массы (а.е.м.),травная 1/12 массы углерода 1 а.е.м=1,66·10-27 кг

За единицу энергии принимается электрон-вольт (эВ) 1 эВ=1,6·10-19 Дж

Элементарные частицы

Заряд, q

6 Постулаты Бора

Постулаты Бора

1-й постулат (постулат стационарных орбит)

Атомная система может находится только в особых стационарных или квантовых состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия Еn; в стационарных орбитах атом не излучает энергии.

Нильс Бор родился в 1885 г. в Дании. Он работал вместе с Резерфордом, создал первую квантовую теорию атома

7 Ekn=h?kn= Ek- En

Ekn=h?kn= Ek- En

Ek> en - излучение

Ek< en - поглощение

2-й постулат (правила частот)

При переходе атома из одного состояния в другое испускается или поглощается квант электромагнитной энергии

8 mvr=nћ

mvr=nћ

3-й постулат (правила квантовых орбит)

Возможен лишь дискретный ряд орбит, по которым электрон может двигаться в стационарном состоянии.

M –масса электрона; v- скорость электрона; r – радиус n-ой орбиты

9 Модель атома водорода по Бору

Модель атома водорода по Бору

1. Излучение света происходит при переходе атома с высших энергетических уровней Еk на один из низших энергетических уровней Еn. Атом в этом случае излучает квант h?kn энергии.

Серия Брекета

R= 3,27•1015 Гц – постоянная Ридберга

Серия Пашена

Серия Бальмера

Серия Лаймена

2. Поглощение света – процесс, обратный излучению. Атом поглощает квант электромагнитной энергии, переходит из низших энергетических состояний в высшие.

10 Основы атомной физики
11 Основы атомной физики
12 Лазеры

Лазеры

Лазер - это оптический квантовый генератор, создающий мощные, узконаправленные, когерентные пучки монохроматического света.

13 Принцип действия лазера

Принцип действия лазера

При облучении рубина (кристалл оксида алюминия, в котором 0,05% атомов алюминия замещены ионами хрома),возбуждается и переходят из стационарного состояния 1 в возбужденное состояние 3, через очень малое время 10-3 с переходит на уровень 2. Время пребывания в состоянии 2 в 100 000 раз больше, тем самым создается «перенаселенность» и число возбужденных атомов вещества становится больше числа невозбужденных. Переход из состояния 2 в состояние 1 под действием внешней электромагнитной волны сопровождается излучением.

14 1

1

1- корпус 2- рубиновый стержень 3- газоразрядная лампа 4- система зеркал 5- лазерный луч

5

4

3

2

15 Способы наблюдения элементарных частиц

Способы наблюдения элементарных частиц

1. Счетчик Гейгера – Мюллера.

Счетчик состоит из закрытой трубки, по оси которой натянута, струна (А), а стенки покрыты тонким проводящим слом (К). Трубка заполнена аргоном.

Катод

Анод

Между анодом и катодом образуется сильное электрическое поле. Частица, попадающая в трубку, пролетая в гае, ионизирует газ, вследствие чего возникает разрядный ток. Таким образом, частица вызывает импульс тока, который через усилитель попадает на регистрирующее устройство.

16 2. Камера Вильсона

2. Камера Вильсона

- цилиндр со стеклянными боковыми стенками и крышкой, в которой перемешается поршень. Камера заполнена парами воды и спирта.

17 При быстром выдвижении поршня воздух в камере охлаждается и пар

При быстром выдвижении поршня воздух в камере охлаждается и пар

становится перенасыщенным. Частицы, пролетая через камеру, ионизируют воздух. На образовавшихся ионах конденсируется пересыщенный пар. Капельки образуют видимый след пролетевшей – трек.

Стеклянная пластина

Поршень

Вентиль

18 Пузырьковая камера

Пузырьковая камера

создана Глейзером (1952 г.)- для регистрации частиц, имеющих высокую энергию.

Принцип действия основан на том, что в перегретом состоянии чистая жидкость, находясь под высоким давлением, не закипает при температуре выше точки кипения. Если в камеру попадает заряженная частица, то она на своем пути образует цепочку ионов. В области пролета частицы жидкость закипает, вдоль ее траектории появляются пузырьки пара – треки.

Разработан в 1928 г. Ждановым и Мысовским

Метод толстослойной фотоэмульсии.

Его сущность заключается в использовании специальных фотоэмульсий для регистрации заряженных частиц. Пролетевшая сквозь фотоэмульсию быстрая заряженная частица действует на зерна бромистого серебра и образует скрытое изображение. При проявлении фотопленки образуется трек. После исследования трека оценивается энергия и масса заряженной частицы.

19 Основы ядерной физики

Основы ядерной физики

20 Радиоактивность – способность некоторых естественных и искусственных

Радиоактивность – способность некоторых естественных и искусственных

химических элементов самопроизвольно (спонтанно) излучать ?- ,?-, ?- кванты, превращаясь в атомы другого химического элемента.

?

?

?

? - Лучи – поток ядер атомов гелия ( ) – тяжелые положительно заряженные частицы с массой m=4 а.Е.М. И зарядом q=2e со скоростью около 107м/с.

?- Лучи – электромагнитные волны с длиной волны 10-10м – 10-13м. ?- Лучи не отклоняются магнитным полем.

?- Лучи – поток быстрых электронов, обладающих скоростью от 108м/с.

21 Правило смещения

Правило смещения

Превращение атомных ядер, которые сопровождаются испусканием ?- ,?-, ?-лучей, называется ?- ,?-, ?-распадом. Распадающееся ядро называется материнским, ядро продукта распада – дочерним.

? - Распад.

Ядро теряет положительный заряд 2е, масса убывает на 4 а.е.м. В результате элемент смещается на две клеточки к началу периодической системы.

? - Распад.

Заряд ядра увеличивается на 1е, масса остается неизменной, т.к. масса электрона пренебрежительно мала. В результате элемент смещается на одну клетку к концу периодической системы.

22 Закон радиоактивного распада

Закон радиоактивного распада

Периодом полураспада Т называется время, в течении которого распадается половина способных к распаду ядер.

N

N0

N0/2

N0/4

t

T

2T

3T

N0- число ядер в начальный момент времени N – число ядер, не распавшихся по прошествии времени t.

23 Изотопы

Изотопы

n

Р

Р

n

Р

n

11н

Тритий

Водород (протий)

Дейтерий

Ядра с одинаковым числом протонов, но с разным числом нейтронов называются изотопами одного химического элемента.

24 Искусственное превращение атомных ядер

Искусственное превращение атомных ядер

?

Открытие нейтрона.

В 1932 г. Чедвиг (англ.)

?-Частицы

Бериллий

Парафин

Нейтрон нестабильная частица: свободный нейтрон за время около 15 мин распадается на протон, электрон и нейтрино – частицу, лишенную массы покоя.

Протоны

Камера Вильсона

25 Общая характеристика атомного ядра

Общая характеристика атомного ядра

A=Z+N

Атомное ядро любого химического элемента состоит из положительно заряженных протонов и не имеющих электрического заряда нейтронов. Протон и нейтрон является двумя зарядовыми состояниями ядерной частицы, называемой нуклоном.

X- символ данного химического элемента Z-число протонов в ядре, равное числу электронов на орбите, что соответствует атомному номеру элемента в таблице Менделеева. N- число нейтронов в ядре А- массовое число - общее число протонов и нейтронов в ядре, равное округленной до целого числа относительной атомной массе.

26 Ядерные силы

Ядерные силы

Силы, действующие между протонами и нейтронами в ядре и обеспечивающие существование устойчивых ядер, называются ядерными.

Свойства:

Являются силами притяжения являются силами короткодействующими, проявляются на малых расстояниях между нуклонами (r=2•10-16м); обладают свойствами зарядовой независимости: эти силы, действующие между двумя протонами, между двумя нейтронами или между протоном и нейтроном, одинаковы.

27 Энергия связи атомных ядер

Энергия связи атомных ядер

Под энергией связи понимается энергия, необходимая для полного расщепления ядра на отдельные нуклоны (т.е. протоны и нейтроны).

Мерой энергии связи атомного ядра является дефект масс – разность между суммарной массой всех нуклонов ядра в свободном состоянии и массой ядра Мя.

Z- число протонов N- число нейтронов

Дефект масс

– Масса протона – масса протона - масса ядра водорода

Энергия связи

1 а.е.э. = 1 а.е.м.*с2=1,67?10-27• 9?1016= 1,5?10-10Дж =931 МэВ

28 ?

?

Ядерные реакции.

Ядерные реакции – изменение атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом.

Ядерные реакции происходят, когда частица вплотную приближается к ядру и попадает в сферу действия ядерных сил.

- Первая ядерная реакция на быстрых нейтронах в 1932 г. Удалось расщепить литий на 2 ?-частицы.

Li7(p; ?)He4

Be9(?;n)C12

N14(?;p)O17

Краткая запись

29 Деление ядер урана

Деление ядер урана

1938 г. немецкие ученые Штрассман и Ган установили, что при бомбардировке урана нейтронами возникают элементы средней части периодической системы: барий, криптон и др.

Деление ядер возможно благодаря тому, что масса покоя тяжелого ядра больше суммы масс покоя осколков, возникающих при делении.

30 Механизм деления ядра

Механизм деления ядра

31 Производство плутония

Производство плутония

32 Реактор

Реактор

33 Реактор

Реактор

34 Типы реакторов

Типы реакторов

1. Исследовательские. 2. Энергетические. 3. Воспроизводящие (реакторы на быстрых нейтронах). 4. Транспортные. 5. Реакторы для промышленного получения изотопов различных химических элементов.

35 Основы атомной физики
36 Биологическое действие радиоактивных излучений

Биологическое действие радиоактивных излучений

Поглощенной дозой излучения D называют величину, равную отношению энергии ионизирующего излучения, поглощенной облучаемым веществом, к массе этого вещества: , [Гр=Дж/кг]

Доза ?-излучения

Эффект

Последствия

0 - 0,25

Не наблюдается

Не наблюдается

0,25 - 1

Незначительное изменение в крови, слабая тошнота.

Незначительное повреждение костного мозга, лимфатических узлов.

1 - 3

Изменение крови, рвота, плохое общее самочувствие

Возможно полное выздоровление.

3 - 6

Все эффекты указанные выше

При лечении переливание крови, пересадка костного мозга

6 - 10

Смерть

37 Строение атома

Строение атома

«Основы атомной физики»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/osnovy-atomnoj-fiziki-179519.html
cсылка на страницу

Ядро атома

9 презентаций о ядре атома
Урок

Физика

134 темы
Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Ядро атома > Основы атомной физики