Мавзу: Атом ва ядро физикаси. Квантлар




Скачать 95.46 Kb.
НазваниеМавзу: Атом ва ядро физикаси. Квантлар
Дата конвертации30.01.2013
Размер95.46 Kb.
ТипДокументы
Мавзу: Атом ва ядро физикаси.

Квантлар


Планк гипотезаси буйича ҳар кандай нурланиш (шу жумладан ёруғлик ҳам) алохида квантлардан иборат. Бундан келиб чиқадики, нурланиш энергияси ҳам доим бутун сондаги квантлар энергиясига тенг бўлади. Алохида квантларнинг энергияси частотага боғлиқ.

Агар –квант энергияси. –нурланиш частотаси, 6,62617610-34 Жс Планк доимийси бўлса. Унда


Энергия ва масса орасидаги боғланиш.

А.Эйнштейн тенгламасидан ҳар кандай энергия ва масса орасидаги боғланиш қуйидаги формула ёрдамидан фойданилади. Агар -энергия, m-масса ва c- ёругликнинг вакуумдаги тезлиги бўлса унда.

Фотон

Ёруғлик нурланиб чиққанда ва ютилганда ўзини частотасига боғлик бўлган энергияли заррачалар оқимидек тутади. Ёруғлик порцияси заррача деб аталадиган нарсага тасодифан жуда ўхшаш бўлиб чиқади. Ёруғликнинг нурланишида ва ютилишида намоён бўладиган хоссалари корпускуляр хоссалар деб аталади. ёруғлик заррачасининг ўзи эса фотон ёки электромагнит нурланиш (ёруглик) кванти деб аталади.

Фотон массаси.

Фотоннинг массасини қуйидагича аниқлаш мумкин. Нисбийлик назариясига асосан, ҳар доим энергия билан масса орасидаги боғланиш орқали ифодаланади. Фотоннинг энергияси га тенг бўлганидан унинг массаси қуйидагича топилади.

Агар m-фотоннинг массаси, -Планк доимийси, –нурланиш частотаси, -нурланишнинг тўлқин узунлиги, с-ёруғликни вакуумдаги тезлиги бўлса, унда қуйидагича ёзиш мумкин. ва

Фотон импульси.

Фотон импульси қуйидагига тенг бўлади . Агар: p-нурланиш частотаси,

Материя тўлқинлари.

Де Бройль нурланишга тегишли корпускуляр-талқин дуализмини тинчлик массасига эга бўлган заррачаларга ҳам тадбиқ этади. Агар -Де Бройль тўлқин узунлиги.

Планк доимийси.

заррачаларни релятивистик массаси.

заррача тезлиги.

заррача импульси бўлса.



СИ м жс кг м/с (кг м/с)


Атом тузилиши

Атом




Атом ядроси Атом қобиғи




Нуклонлар Электронлар




Элементар заррача протонлар Нейтронлар Электрон

Заряд Қ 0

Тинликдаги массаси

Белгиланиши


Умумий тариқасида қуйидагини ёзиш мумкин.



Ядро нуклонлар сони (протон ва нейтронларнинг йиғиндиси) А ядронинг масса сони дейилади. Ядродаги нейтронлар сони га тенг.

Айрим ҳолларда атом номери умумий ҳолда қуйидагича ёзилади

  • Нуклид термини билан атом ядроси белгиланади.


Изотоплар.


Ҳозирги замон тасаввурларига кўра атом ядроси таркибига протон ва нейтронлар киради. Шунинг учун бу заррачалар нуклонлар дейилади.

1. Бир хил электр заряди яъни бир хил сонли протонга аммо ҳар хил масса сонига эга бўлган атом ядролари изотоплар деб аталади. Изотоплар бир-биридан нейтронлар сони билан фарқ қилади. Бир хил атом номига турли масса сонига тўғри келади.


Мисол тариқасида қуйида уран изотоплари.


Атом

Протонлар сони

Нейтронлар сони

Электронлар сони

Табиатда тарқалиши



92

142

92

0057%



92

143

92

0.72%



92

146

92

99.27%


Изобарлар. (изобар нуклидлар)

1.2 Масса сони бир хил бўлган. Бир хил сонли нуклонлардан иборат, аммо ҳар хил га эга бўлган ядролари изобар нуклидлар деб аталади. Лекин бир хил бўлганда ҳам изобар ядролар масса бўйича бир мунча фарқ қилади.

Шундай қилиб изобарлар қуйидагиларга эга:

  • Турли атомлар номерига. (турли протонлар сони)

  • Бир хил масса сонига. (бир хил нуклонлар сони)


Қуйидаги бир нечта мисоллар келтирилган.


Атом

Протон сони

Нейтронлар сони

Электронлар сони

Элемент



81

129

81

Таллий



82

128

82

қўрғошин



83

127

83

Висмут



84

126

84

Полоний


Атом массаси.

  • Атомлар массаси бутун сондан бир мунча фарқ қилади. Ядронинг у.а.м.б.даги массасига энг яқин бутун сон ядронинг масса сони деб олинди. Масса сони атом ядросидаги нуклонлар (протон ва нейтронлар) сонини билдиради. Берилган элемент атомининг ядроси шу элементнинг химиявий символи билан белгиланади ва символнинг ўнг томони юқорига масса сони, чап томон пастга эса ядронинг заряди ёзилади.

  • Атом ва молекулаларнинг массасини характерлаш учун атом массаси деган тушунча келтирилган.

  • Атом массаси-нисбий катталик; у углерод атом массаси 12 га нисбати билан аниқланади.

  • Атом массасини абсолют қийматини Аниқлаш учун атомнинг масса бирлиги (а.м.б.) киритилган. Атомнинг масса бирлиги (а.м.б.) углерод атомнинг 1/12 қисмига тенг.

атом массаси учун.



Айрим атом ва элементар заррачалар массалари.

_______________________________________________________


Зарралар номлари. Белгиланиши. Сонлари

Массаси m протон нейтрон электрон а.е.м.

_______________________________________________________


Атомлар сони.

Атом массаси маълум бўлса ҳар қандай массали моддага атомлар сонини аниқлаш мумкин.

Агар: Н-бирор моддадаги атомлар сони.

m-модда массаси.

M-атомнинг массаси бўлса.

бўлгани учун.


Масса дефикти.

Ядроларнинг массаларини масса-спектрометрлар ёрдамида Аниқ ўлчаш натижалари шуни кўрсатадики, ядронинг тинчликдаги Мя массаси уни ташкил этувчи протонлар билан нейтронларнинг тинчликдаги массалари йиғиндисидан ҳамиша кичик бўлади. Бу ходиса масса дефекти дейилади.

Агар: -масса дефекти.

-протон массаси.

-нейтрон массаси.

-протонлар сони.

-нейтронлар сони.

-ядро массаси бўлса унда:




Ядронинг боғланиш энергияси.

Нуклонлар ядрода ядро кучлари Билан боғланади. Ядрони бўлиш учун бу кучларни енгиш керак. Яъни энергия сарф қилиниши керак. Ядрони алоҳида нуклонларга батамом парчалаб юбориш учун зарур бўлган энергия ядронинг боғланиш энергияси дейилади ва Wбоғ-деб белгиланади. Турли ядроларда у турли қийматларни қабул қилади. Айниқса битта нуклонга тўғри келадиган боғланиш энергияси катта аҳамиятга эга. Ядро энергияси енгил ядроларни қўшилишида (ядро синтез реакцияси) ёки оғир ядроларни бўлинишида ажралиб чиқади. Эйнштейннинг масса ва энергия орасидаги муносабатини қўллаш билангина тегишли ҳисоблашларни бажариш мумкин: .

Нуклонлардан ядро ҳосил бўлишида массанинг камайиши бунда бу зарралар системасининг энергияси Wбоғ боғланиш энергияси миқдорида камайишини билдиради.

Агар:

Wбоғ-ядрони боғланиш энергияси.

-ядро масса дефекти.

ёруғлик тезлиги бўлса.

Унда.

CИ W m c

Ж кг м/с

1а.м.б. = 931,5037МэВ


Ўлчамлар.

Электрон радиуси.

Электроннинг классик радиуси деб шартли равишда қабул қилинган (1) элементар заряднинг электр майдонини ҳосил қилган шар радиусига айтилади.

Агар: рe-элементнинг классик радиуси.

е=1,610-19Кл электр заряди.

mc=0,910953410-30кг-электроннинг тинчликдаги массаси.

1,25663710-6 Гн/м-магнит доимийлик бўлса.

Унда: Кўп ҳолларда 10-15м. ўрнига СИ системасига кирмайдиган ферми (ф) қўлланилади. Тўғрироғи фемтометр (фм) деб ҳам ёзилади.


Ядро радиуси.

Ядро радиусини тажрибада аниқлаш мумкин.

Агар: ря-ядро радиуси.

А-ядро масса сони бўлса унда эмперик формуладан фойдаланиб




Атом радиуси.

Атомнинг радиуси-ядродан энг узоқдаги электрон орбитаси радиуси билан орқали аниқланади. У тахминан 0,1 нанометрга (нм) =10-10м тенг.

рa-атом радиуси.

-модда зичлиги.

m-атом массаси . қуйидаги формуладан ҳисобланса унда

СИ р  ma

м кг/м3 кг


Электрон радиуси.

Электроннинг классик радиуси деб шартли қабул қилинган (рe) элементар заряднинг электр майдонини ҳосил қилган шар радиусига айтилади.

Агар: рe-элементнинг классик радиуси.

Е=1,60218910-19 элементар классик заряд.

mc=0,910953410-30кг-электроннинг тинчликдаги массаси.

1,25663710-6 Гн/м-магнит доимийлик бўлса.

Унда:


Атом қобиғи.

Атом қобиғини кўз олдимиз тассавур қилиш учун турли моделлар ишлаб чиқилганлигини ва бу моделларни кейинчалик вақт ўтиши билан такомиллаштирилгани эътиборга олишимиз керак. Резерфорд модели бўйича электронлар атом ядроси атрофида, қуёш атрофидаги планеталарни ҳаракати каби ҳаракатланади. Лекин бундай ҳолатда ҳаракатланадиган электрон. Электродинамика қонунига кўра энергия чиқариши керак. Н.Бор бу моддани ўзининг икки постулоти билан кенгайтириб аниқ орбиталарда электронлар нур чиқармаслигини кўрсатади.

Борнинг квант пастулотлари.

Биринчи пастулоти.

Атом системаси, ҳар бирига муайян Еп энергия мос келадиган алоҳида стационар ёки квант ҳолатларидагина бўла олади. Атом стационар ҳолатда ёруғлик чиқармайди.

Агар: рe-электрон орбитасининг радиуси.

mе=9,1110-31кг электрон массаси.

mc=0,910953410-30кг-электроннинг тинчликдаги массаси.

=электроннинг орбитадаги бурчак тезлиги.

v-электроннинг орбитадаги тезлиги.

H=h/2=1,05510-34жс

H=6,62610-34жс Планк доимийси.

L-электроннинг ҳаракат миқдори моменти.

н-мусбат бутун сон бўлса.

Унда: квантлаш шарти:



Ядро атрофидан ҳаракат қилаётган электронни ҳаракат миқдори моменти Планк доимийси.

Иккинчи пастулот.

Атом юқори энергетик Еm стационар ҳолатдан паст энергетик Еп стационар ҳолатга ўтган ёруғлик нурланади акси бўлса ёруғлик ютади. Нурланган фотоннинг энергияси стационар ҳолатлар энергияларнинг фарқи тенг бўлади.

Агар:

Wm- электронни m чи орбитадаги энергияси.

Wн=(н) орбитадаги электрон энергияси.

h=6,62610-34жс Планк доимийси.

v-нурланиш частотаси бўлса.

Унда электрон m орбитадан н орбитага ўтганда W энергия чиқарилади нурланиш частотаси қуйидагига тенг бўлади. Формула

Унда: W=Wm-Wн-hv. СИ W h v

Ж Жс Гц=1/с

Водород атоми.

Бор постулотидан фойдаланиб, электрон ҳаракат қилаётган орбитадаги тузилиши орбита радиусини, нурланиш квант энергияси ва частотасини топиш мумкин. Водород атоми учун бу жуда содда йўл билан аниқланади. Чунки унинг ядроси атрофида биттагина электрон ҳаракатланади.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Мавзу: Атом ва ядро физикаси. Квантлар iconСвищук Т. И. Белорусский государственный университет
Когда уважающий себя человек слышит о манипуляции сознанием, он думает, что его-то уж не провести. Он — индивидуум, свободный атом...
Мавзу: Атом ва ядро физикаси. Квантлар iconКонтр раб. 11кл «Атом и атомное ядро»
При обстреле ядер алюминия 13Al27  частицами образуется изотоп фосфора 15P30. Какая частица образуются помимо фосфора ? Написать...
Мавзу: Атом ва ядро физикаси. Квантлар iconФ кгму 4/3-07/01
Атом элементтерінің негізгі сипаттамасы. Қосылыстар қасиеттерінің атом кұрылысынан тәуелділігі. Химия байланысы тақырыбы
Мавзу: Атом ва ядро физикаси. Квантлар iconМирный атом для школьников
В рамках Всероссийского фестиваля науки, 28 февраля в томском Информационном центре по атомной энергии состоялась презентация учебно-методического...
Мавзу: Атом ва ядро физикаси. Квантлар iconАтом углерода в молекуле метана находится в состоянии
Атом углерода в молекуле метана находится в состоянии sp3- гибридизации. В результате перекрывания четырёх гибридных орбиталей атома...
Мавзу: Атом ва ядро физикаси. Квантлар iconПтическая изомерия, которая выражается тем, что в двух изомерах каждый атом имеет одинаковых соседей, расположенных в одинаковой последовательности. Все
Так, если в молекуле метана заместить три атома водорода какими-либо другими различными группами, например метильной, карбоксильной...
Мавзу: Атом ва ядро физикаси. Квантлар iconАтом энергиясы саласында жеке кәсіпкерлік саласындағы субъектілердің тәуекел дәрежесін бағалау өлшемдері
Нда «Атом энергиясын пайдалану туралы» Қазақстан Республикасының 1997 жылғы 14 сәуірдегі Заңының 8-бабының 11-тармағына және «Қазақстан...
Мавзу: Атом ва ядро физикаси. Квантлар iconФ кгма 1-8-22/02 му «Организация методической работы в соответствии с госо 2006 года» от 04. 07. 2007 г
Бет (ҮП) жұп, тіл-жүтқыншақ (ІХ жұп) нервтері№ Ядро, тармақтары, вегетативті түйіндермен байланысы, нервтендіру аймағы. Кезеген (Х...
Мавзу: Атом ва ядро физикаси. Квантлар iconМювзу 2 атомун гурулушу вя тяркиби. Атом щаггында нязяриййяляр. Квант ядядляри. Електроn орбиталлары
Атомун гурулушу вя тяркиби. Атом щаггында нязяриййяляр. Квант ядядляри. Електроn орбиталлары
Мавзу: Атом ва ядро физикаси. Квантлар iconМавзу режаси
Болаларда асоратланган киндик касалликларида Диагностика, дифференциал диагностика ва умумий педиатр тактикаси диспансеризация ва...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©kk.docdat.com 2013
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница