Ядро атома
<<  Физика атомного ядра Ядра и частицы  >>
Оптика
Оптика
Модель атома Резерфорда
Модель атома Резерфорда
3
3
Строение ядра атома
Строение ядра атома
Нейтрон
Нейтрон
Общее число нуклонов
Общее число нуклонов
Ядра с одинаковыми Z
Ядра с одинаковыми Z
Радиус ядра
Радиус ядра
Энергия связи ядра атома
Энергия связи ядра атома
Удельная энергия связи
Удельная энергия связи
Элементы
Элементы
Спин и магнитный момент ядра
Спин и магнитный момент ядра
Спин ядра
Спин ядра
Коэффициент пропорциональности
Коэффициент пропорциональности
Ядерные силы
Ядерные силы
Радиоактивное излучение
Радиоактивное излучение
Поток ядер
Поток ядер
Является регистрация радиоактивного излучения
Является регистрация радиоактивного излучения
19
19
Ядерные реакции
Ядерные реакции
Радиоактивный распад
Радиоактивный распад
Реакция деления ядра
Реакция деления ядра
23
23
Реакции ядерного синтеза
Реакции ядерного синтеза
Энергетический выход
Энергетический выход
Физика элементарных частиц
Физика элементарных частиц
Исследование продуктов взаимодействия частиц
Исследование продуктов взаимодействия частиц
28
28
Результаты физики элементарных частиц
Результаты физики элементарных частиц
Конец лекции
Конец лекции

Презентация на тему: «Основы физики атомного ядра и элементарных частиц». Автор: Просанов. Файл: «Основы физики атомного ядра и элементарных частиц.PPT». Размер zip-архива: 560 КБ.

Основы физики атомного ядра и элементарных частиц

содержание презентации «Основы физики атомного ядра и элементарных частиц.PPT»
СлайдТекст
1 Оптика

Оптика

Лекции по физике. Оптика

Основы физики атомного ядра и элементарных частиц

2 Модель атома Резерфорда

Модель атома Резерфорда

Впервые современные представления о строении атома и существовании плотного компактного ядра атома были высказаны Э.Резерфордом на основании результатов исследований рассеяния ?-частиц на тонких плёнках золота

2

3 3

3

4 Строение ядра атома

Строение ядра атома

В опытах Резерфорда было установлено, что ядра атомов имеют размеры порядка 10-14-10-15 м Атомное ядро состоит из элементарных частиц – протонов и нейтронов Протон имеет положительный заряд равный по величине заряду электрона и массу 1,67·10-27 кг, т.е.масса протона почти в 2000 раз больше массы электрона. Свободный протон является стабильной частицей

4

5 Нейтрон

Нейтрон

Строение ядра атома

Нейтрон является нейтральной частицей, его масса на 2·10-30 кг больше массы протона. Свободный нейтрон является нестабильной частицей с периодом полураспада 103 с. В ядре в результате действия ядерных сил происходят постоянные взаимные превращения протонов и нейтронов друг в друга Протоны и нейтроны называются нуклонами

5

6 Общее число нуклонов

Общее число нуклонов

Строение ядра атома

Общее число нуклонов в ядре называется массовым числом А Заряд ядра равен Z·e, где Z – зарядовое число, равное числу протонов в ядре. Оно совпадает с порядковым номером химического элемента в таблице Менделеева Ядро обозначается символом соответствующего элемента Х с индексами А и Z:

6

7 Ядра с одинаковыми Z

Ядра с одинаковыми Z

Строение ядра атома

Ядра с одинаковыми Z, но разными А называются изотопами Ядра с одинаковыми, А но разными Z – изобары Изотопы обладают одинаковыми химическими и близкими физическими свойствами т.к. они определяются одинаковой структурой их электронных оболочек

7

8 Радиус ядра

Радиус ядра

Строение ядра атома

Радиус ядра можно определить по формуле: R=R0A1/3 где R0?1,5·10-15 м. Эта величина является не точно определённой Измерения массы ядер показали, что она меньше суммарной массы нуклонов на величину, называемую дефектом массы ?m

8

9 Энергия связи ядра атома

Энергия связи ядра атома

В соответствии с формулой E=mc2 дефекту массы соответствует энергия связи нуклонов в ядре: Eсв=(Zmp+(A-Z)mn-mя)с2 (1) где mp, mn и mя – соответственно массы протона, нейтрона и ядра

9

10 Удельная энергия связи

Удельная энергия связи

Энергия связи ядра атома

Важной характеристикой является удельная энергия связи ?Eсв, т.е. энергия связи приходящаяся на один нуклон. Она характеризует устойчивость ядер

10

11 Элементы

Элементы

Энергия связи ядра атома

Наиболее устойчивыми оказываются элементы с А=50?60 Наблюдаются колебания на зависимости ?Eсв от А. Это связано с существованием устойчивых ядерных конфигураций

11

12 Спин и магнитный момент ядра

Спин и магнитный момент ядра

Тщательное исследование спектров атомов позволило обнаружить в них сверхтонкую структуру линий. Она была объяснена существованием орбитального момента импульса (спина) ядра Спин ядра Lя складывается из спинов нуклонов и их орбитальных моментов (т.е. моментов импульса движения нуклонов в ядре)

12

13 Спин ядра

Спин ядра

Спин и магнитный момент ядра

Спин ядра квантуется по закону: где I – спиновое квантовое число, принимающее целые и полуцелые значения 0,1/2,1,3/2,... Ядра с чётным А имеют целые, а с нечётным - полуцелые I Наличие спина приводит к появлению магнитного момента ядра рmя.

13

14 Коэффициент пропорциональности

Коэффициент пропорциональности

Спин и магнитный момент ядра

рmя и Lя связаны соотношением: рmя=gяLя где коэффициент пропорциональности gя называется ядерным гиромагнитным отношением Существует метод регистрации поглощения высокочастотного электромагнитного излучения при изменениях ориентации ядерных магнитных моментов в магнитном поле – метод ядерного магнитного резонанса, имеющий важное практическое применение

14

15 Ядерные силы

Ядерные силы

Между нуклонами ядра действуют особые ядерные силы. Их основные свойства: Это силы притяжения Они проявляются на очень малых расстояниях ~10-15 м Им свойственно насыщение, т.е. может взаимодействовать только ограниченное число нуклонов Они зависят от ориентации спинов нуклонов Ядерные силы не являются центральными

15

16 Радиоактивное излучение

Радиоактивное излучение

А. Беккерелем в 1896 г. было обнаружено явление испускания соединениями урана неизвестного ранее излучения названного радиоактивным излучением Само это явление называется радиоактивностью. Оно заключается в самопроизвольном (спонтанном) превращении некоторых атомных ядер в другие ядра

16

17 Поток ядер

Поток ядер

Радиоактивное излучение

Радиоактивное излучение бывает трёх типов: ?-, ?- и ?-излучение ?-излучение представляет собой поток ядер гелия ?-излучение является потоком быстрых электронов ?-излучение – это коротковолновое электромагнитное излучение ?<10-10 м

17

18 Является регистрация радиоактивного излучения

Является регистрация радиоактивного излучения

Радиоактивное излучение

Важной практической задачей является регистрация радиоактивного излучения. Для этого используют детекторы радиоактивного излучения Сцинциляционный счётчик регистрирует вспышки люминесценции, происходящие под действием излучения В газоразрядном счётчике при прохождении излучения возникает газовый разряд, регистрируемый приборами Дозиметры различных типов регистрируют суммарную дозу облучения за некоторый промежуток времени

18

19 19

19

20 Ядерные реакции

Ядерные реакции

Ядерные реакции – это превращения атомных ядер при взаимодействии с элементарными частицами или друг с другом Различают реакции радиоактивного распада и реакции ядерного синтеза В ядерных реакциях выполняются законы сохранения электрических зарядов и массовых чисел, а так же законы сохранения энергии, импульса и момента импульса

20

21 Радиоактивный распад

Радиоактивный распад

При радиоактивном распаде (спонтанном) происходит деление исходного (материнского) ядра на несколько осколков – дочерних ядер меньшей массы Изменение числа исходных ядер N со временем описывается законом радиоактивного распада: N=N0exp(-?t) (2) где ? - постоянная радиоактивного распада

21

22 Реакция деления ядра

Реакция деления ядра

В реакциях деления ядра происходит распад ядра на несколько более мелких ядер и элементарных частиц после захвата некоторых частиц Их важной особенностью является возможность возникновения цепной реакции, когда продукты деления инициируют новые превращения Такие реакции используются в атомной энергетике и в военных целях

22

23 23

23

24 Реакции ядерного синтеза

Реакции ядерного синтеза

В реакциях ядерного синтеза происходит образование из лёгких ядер более тяжёлых Особое значение имеют реакции с участием изотопов водорода:

24

25 Энергетический выход

Энергетический выход

Реакции ядерного синтеза

Указанные реакции (термоядерного синтеза) имеют значительный энергетический выход, поэтому они являются перспективными для получения энергии Для их осуществления необходимо сблизить ядра. Это возможно при температурах порядка 107 К Задачей термоядерной энергетики является создание условий для протекания реакций термоядерного синтеза

25

26 Физика элементарных частиц

Физика элементарных частиц

После выяснения структуры ядра возник вопрос о том, какие частицы можно считать элементарными Чтобы выяснить это, известные частицы пытаются расщепить разогнав их до высоких скоростей и сталкивая друг с другом Для получения частиц высоких энергий используют ускорители, а так же космические лучи

26

27 Исследование продуктов взаимодействия частиц

Исследование продуктов взаимодействия частиц

Физика элементарных частиц

Другой задачей физики элементарных частиц является исследование продуктов взаимодействия частиц Для этого используют пузырьковые камеры, камеры Вильсона, толстослойные фотоэмульсии и другие устройства

27

28 28

28

29 Результаты физики элементарных частиц

Результаты физики элементарных частиц

Физика элементарных частиц

Основные результаты физики элементарных частиц следующие: Известные элементарные частицы можно классифицировать по группам: фотонов, лептонов и адронов Частицы испытывают постоянные взаимные превращения Существует гипотеза, что все адроны состоят из кварков – элементарных частиц недоступных непосредственному наблюдению, имеющих дробный электрический заряд

29

30 Конец лекции

Конец лекции

30

«Основы физики атомного ядра и элементарных частиц»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/osnovy-fiziki-atomnogo-jadra-i-elementarnykh-chastits-64636.html
cсылка на страницу

Ядро атома

9 презентаций о ядре атома
Урок

Физика

134 темы
Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Ядро атома > Основы физики атомного ядра и элементарных частиц