ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
,
11
21
λ
+
λ
= hcE
i
что после вычислений даст
.эВ6,13
106,1100,365105,121
10)0,3655,121(1031063,6
1999
9834
=
⋅⋅⋅⋅⋅
+⋅⋅⋅
=
−−−
−−
i
E
Пример 5. Определить напряжение ,U под которым работает рентгеновская трубка, если коротковолновая грани-
ца
min
λ в спектре тормозного рентгеновского излучения оказалась равной 15,5 пм.
Решение. Тормозное рентгеновское излучение возникает за счёт энергии, теряемой электроном при торможении на
антикатоде трубки. В рентгеновской трубке электрон приобретает кинетическую энергию Т за счёт ускоряющего элек-
трического поля между катодом и антикатодом с разностью потенциалов U, т.е.
eUT
=
.
В соответствии с законом сохранения энергии энергия фотона не может превысить кинетической энергии электрона
(
)Th ≤ν . Максимальная энергия фотона в этом случае будет определяться равенством
.
max
eUTh
=
=
ν
Так как максимальная частота
max
λ связана с минимальной длиной волны
min
λ
соотношением
maxmin
/
ν
=
λ c , то ус-
коряющее напряжение
.
min
e
hc
U
λ
=
Произведём вычисления:
.кВ80В108
106,1105,15
1031063,6
4
1912
834
=⋅=
⋅⋅⋅
⋅⋅⋅
=
−−
−
U
Вопросы для самопроверки
1. Разъясните смысл постулатов Бора. Как с их помощью объясняется линейчатый спектр атома?
2.
Почему из различных серий спектральных линий атома водорода первой была изучена серия Бальмера?
3.
Какие основные выводы можно сделать на основании опытов Франка и Герца?
2. ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА
2.1. СОСТАВ И ХАРАКТЕРИСТИКА АТОМНОГО ЯДРА
Ядром называется центральная часть атома, в которой сосредоточены практически вся масса атома и его положи-
тельный заряд.
Все атомные ядра состоят из элементарных частиц – протонов и нейтронов, которые считаются двумя зарядовыми со-
стояниями одной частицы – нуклона.
Протон имеет положительный электрический заряд, равный по абсолютной величине заряду электрона
(
Кл106,1
19−
⋅=+= eq
p
). Масса протона в 1836 раз больше массы электрона:
ep
mm 1836=
, а энергия покоя
МэВ2,938
0
=E (для сравнения энергия покоя электрона МэВ511,0
0
=
E ). Спин протона 2/1+=S , собственный маг-
нитный момент
0
79,2 pp
m
+= , где Дж/Тл1005,5
2
27
0
−
⋅==
p
m
e
p
h
– ядерный магнетон.
Нейтрон не имеет электрического заряда. Его масса на
e
m5,2 больше массы протона, т.е.
epn
mmm 5,2=−
. Энергия по-
коя нейтрона E
0
= 939,5 МэВ. Спин нейтрона
2/1
+
=S
, собственный магнитный момент
0
91,1 pp
n
−= . В свободном состоя-
нии нейтрон нестабилен
ν++→
−
~
epn , где ν
~
– антинейтрино.
Масса нейтрона превышает суммарную массу протона и электрона на
e
m5,1 (0,77 МэВ). Эта энергия выделяется в
виде кинетической энергии вновь образующихся частиц.
Ядро атома характеризуется зарядом
Zeq =
(
Z
– атомный, порядковый номер элемента), массовым числом A и
числом нейтронов
.N Массовое число – число нуклонов в ядре: ZNA
+
=
.
Ядро химического элемента
X
обозначается как
A
Z
X
, где
X
– символ химического элемента.
Ядра с одинаковыми
,Z но различными
A
называются изотопами:
3
1
2
1
1
1
H,H,H
– изотопы водорода;
18
8
17
8
16
8
O,O,O
–
изотопы кислорода.
Ядра с одинаковыми A, имеющие различные Z, называются изобарами:
.Ca,Ar
40
20
40
18
Если ядра имеют одинаковое число
нейтронов, N = A – Z, то они называются изотонами:
.N,C
14
7
13
6
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- …
- следующая ›
- последняя »
