Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634757)
Контекстум
.

Физика атома и атомных явлений. Физика атомного ядра и частиц: текст лекций (190,00 руб.)

0   0
Первый авторДокучаев
ИздательствоЯрГУ
Страниц136
ID206831
АннотацияДанное издание представляет собой текст лекций по курсам «Физика атома и атомных явлений» и «Физика атомного ядра и частиц» (блок ЕН) и предназначено для студентов третьего курса очной формы обучения направления 510400 «Физика», а также для студентов очно-заочной формы обучения специальности 010400 «Физика». Автор выражает благодарность Евгению Олеговичу Неменко за большую работу, проделанную по превращению разрозненных текстов в эту книгу. Табл. 27. Ил. 12. Библиогр.: 8.
Кем рекомендованоРекомендовано Научно-методическим советом университета
Кому рекомендовано для студентов специальности и направления Физика
ISBN5-8397-0477-6
УДК 539.18
ББКВ38я73
Докучаев, Я.П. Физика атома и атомных явлений. Физика атомного ядра и частиц: текст лекций : текст лекций / Я.П. Докучаев .— Ярославль : ЯрГУ, 2006 .— 136 с. — ISBN 5-8397-0477-6 .— URL: https://rucont.ru/efd/206831 (дата обращения: 25.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Поэтому Проут ошибочно утверждал, что атомы водорода – это первые и последние строительные камни материи. <...> При дальнейшем уточнении оказалось, что атомные веса химических элементов не являются целыми числа, кратными весу атома водорода (см. табл. <...> В дальнейшем было показано, что почти все химические элементы состоят из смеси изотопов (многоизотопные) и атомный вес химических элементов является средней взвешенной величиной от суммы атомных весов изотопов. <...> В настоящее время за единицу атомного веса принимается 1 12 часть веса атома углерода-12. <...> Если сравнивать атомные веса отдельных химических изотопов, а не естественный изотопный состав химических элементов, то атомные веса отдельных изотопов действительно мало отличаются от кратности 1 части атомного веса углерода-12 ( 126 C 6 ). <...> В качестве примера приводим атомные веса двадцати одноизотопных химических элементов (атомные веса 6С и 1Н приведены для ставнения) (см. табл. <...> Теперь мы знаем, что эти проблемы возникли в соответствии с замкнутыми оболочками (магические числа) по числу протонов и нейтронов в ядрах этих атомов: <...> Это была первая модель строения атома со времен Левкиппа и Демокрита. <...> Эта первая модель строения атома была названа "Пудинг с изюмом". <...> Первая модель строения атома по Томсону («Пудинг с изюмом») Эта первая модель строения атома просуществовала всего 8 лет – до 1911 года, так как противоречила результатам опытов <...> 4) количество электронов на поверхности сферы радиусом Rатома=10–8см таково, что их суммарный заряд компенсирует положительный заряд ядра. <...> вывел свою знаменитую формулу: dNα=n*Nα* (Z*e2)2/ (Mα*V2)* (dΩ/sin4Ө/2), где dNα – среднее число α-частиц, рассеянных под углом Ө в пределах телесного угла dΩ; 12 Nα – число α-частиц, попадающих в одну секунду на 1 см2 поверхности рассеивающей фольги; n – число рассеиваемых ядер на 1 см2 поверхности рассеивающей фольги; Mα – масса α-частиц; Z – заряд ядра рассеивающей фольги. <...> Массу атома определяет количество протонов <...>
Физика_атома_и_атомных_явлений._Физика_атомного_ядра_и_частиц_текст_лекций.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова Я.П. Докучаев Физика атома и атомных явлений. Физика атомного ядра и частиц Текст лекций Рекомендовано Научно-методическим советом университета для студентов специальности и направления Физика Ярославль 2006
Стр.1
УДК 539.18 ББК В38я73 Д 63 Рекомендовано Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного издания. План 2006 года Рецензенты: кафедра физики Ярославского государственного технического университета; доцент В.В. Морозов Д 63 Докучаев Я.П. Физика атома и атомных явлений. Физика атомного ядра и частиц: текст лекций / Я.П. Докучаев ; Яросл. гос. ун-т. – Ярославль : ЯрГУ, 2006. – 135 с. ISBN 5-8397-0477-6 Данное издание представляет собой текст лекций по курсам «Физика атома и атомных явлений» и «Физика атомного ядра и частиц» (блок ЕН) и предназначено для студентов третьего курса очной формы обучения направления 510400 «Физика», а также для студентов очно-заочной формы обучения специальности 010400 «Физика». Автор выражает благодарность Евгению Олеговичу Неменко за большую работу, проделанную по превращению разрозненных текстов в эту книгу. Табл. 27. Ил. 12. Библиогр.: 8. УДК 539.18 ББК В38я73  Ярославский государственный университет, 2006 ISBN 5-8397-0477-6  Я.П. Докучаев, 2006 2
Стр.2
Лекция 1 Представления древнегреческих философов о строении вещества. Атом неделим Уже древние философы размышляли о том, какова первичная материя, из которой образован реальный окружающий нас мир. В разные времена давались различные ответы на этот вопрос. 1. Древнегреческий философ Фалес (624 – 547 гг. до н.э.) считал, что первичной материей является вода. 2. Анаксимандр (610 – 546 гг. до н.э.), ученик Фалеса, полагал, что основой всего существующего является какое-то неопределенное вещество апейрон. 3. Анаксимен (588 – 525 гг. до н.э.), ученик Анаксимандра, считал, что первичной материей является воздух. 4. Гераклит (544 – 483 гг. до н.э.) в качестве первичного вещества принимал огонь. Из огня произошёл весь мир, отдельные вещи и души. “Этот Космос один и тот же для всего существующего, его не создавал ни Бог, ни человек. Но всегда он был, и есть, и будет вечным огнем, мерами загорающимися и мерами потухающими”. По выражению Ленина, это “очень хорошее изложение начал диалектического материализма”. 5. Эмпедокл (490 – 430 гг. до н.э.) считал, что первичными элементами являются четыре субстанции: вода, воздух, огонь, земля. 6. Левкипп (500 – 440 гг. до н.э.) современник и соратник Демокрита. Совместно с Демокритом является основоположником учения атомизма. Он ввел три новых понятия: абсолютная пустота; атомы движутся в пустоте; понятие механической необходимости. Ни одна вещь не возникает беспричинно, но всё возникает на каком-нибудь основании и в силу необходимости. 7. Демокрит (460 – 370 гг. до н.э.), ученик Левкиппа. В создании своей системы взглядов он использовал идею Левкиппа об атомизме. По Марксу, Демокрит – это первый энциклопедический 3
Стр.3
ум среди греков. Ленин считал Демокрита наиболее ярким выразителем материализма в древности. Демокрит признавал два первоначала: атомы и пустоту. Атомы – это неделимые частицы материи. Атомы вечны, неизменны, находятся в постоянном движении и отличаются друг от друга лишь формой, величиной, положением и порядком. Атомистическая теория древних философов о неделимости атомов господствовала в течение нескольких столетий. Лекция 2 Атомистическая идея строения вещества в XIX веке До конца XIX века атом считался мельчайшей и неделимой частицей вещества. 1. Проут (1785 – 1850). В начале XIX века, в 1815 году, английский врач Проут высказал предположение о том, что все атомы состоят из водорода. Первичным строительным атомом является атом водорода. В 1815 году за единицу атомных весов принимался вес атома водорода естественного изотопного состава. Тогда еще не было известно о том, что большинство химических элементов являются многоизотопными (в среднем каждый химический элемент имеет три стабильных изотопа). Во времена Проута было известно мало атомных весов, да и те весьма приблизительно. Поэтому Проут ошибочно утверждал, что атомы водорода – это первые и последние строительные камни материи. При дальнейшем уточнении оказалось, что атомные веса химических элементов не являются целыми числа, кратными весу атома водорода (см. табл. 1). В дальнейшем было показано, что почти все химические элементы состоят из смеси изотопов (многоизотопные) и атомный вес химических элементов является средней взвешенной величиной от суммы атомных весов изотопов. 4
Стр.4
Таблица 1 Атомный вес химических элементов Проут, 1815 год Элемент 1H 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O Атомный вес 1 6.94 9.01 10.81 12.01 14.01 16.00 Астон, 1913 год Элемент 12Mg 17Cl 26Fe 28Ni 29Cu 30Zn 50Sn Атомный вес 24.31 35.45 55.85 58.71 63.55 65.37 118.69 В 1913 году Астон, пользуясь методом парабол, показал, что газ неон представляет собой смесь трех изотопов с атомными массами 20 (90,22%), 21 (0,25%), 22 (8,82%). Средняя атомная масса равна 20,2 (атомный вес). Магний имеет три изотопа с массами 24 (78,60%), 25 (10,11%), 26 (11,29%). Средняя атомная масса равна 24.33 (атомный вес). Масс-спектрографическим методом Астон, Бейбридж и Джордан уточнили, что неон имеет три изотопа с массами 20 (90,5%), 21 (0,3%), 22 (9,2%). Средняя атомная масса равна 20,2 (атомный вес). В настоящее время за единицу атомного веса принимается 12 1 часть веса атома углерода-12. Единица атомного веса 1 а.е.м = 12 1 * ( C 12 6 6) = 1,66043 * 10-24 г = 931,502 Мэв. 1Эв = 1,602 * 10-12 эрг = 1,602 * 10-19 Дж. Если сравнивать атомные веса отдельных химических изотопов, а не естественный изотопный состав химических элементов, то атомные веса отдельных изотопов действительно мало отличаются от кратности 12 1 части атомного веса углерода-12 ( C 12 6 элементов. 5 6 ). В природе существует только 20 одноизотопных химических
Стр.5