2 ОПР Домашнє завдання з фізики на 25.11.15

Спектри випромінювання і поглинання. Атомне ядро.

Теоретичний матеріал знаходиться тут і тут. Після ознайомлення з ним, згадайте матеріал з теми Будова атома і пройдіть тест, який представленний нижче.

1. Атомне ядро

За сучасними вимірами, позитивний заряд протона дорівнює елементарному заряду e = 1,60217733·10^–19 Кл, тобто рівний по модулю негативному заряду електрона. У цей час рівність зарядів протона й електрона перевірено з точністю 10^–22. Такий збіг зарядів двох несхожих одна на одну часток викликає подив і залишається однією з фундаментальних загадок сучасної фізики.

Маса протона дорівнює m_p = 1,67262∙10^–27 кг. У ядерній фізиці масу частки часто виражають в атомних одиницях маси (а.о.м.), яка дорівнює 1/12 маси атома вуглецю з масовим числом 12:

1 а.о.м. = 1,66057·10^–27 кг.

Отже, m_p = 1,007276 а.о.м. У багатьох випадках масу частки зручно виражати в еквівалентних значеннях енергії відповідно до формули E = mc². Тому що 1 еВ = 1,60218·10^–19  Дж, в енергетичних одиницях маса протона дорівнює 938,272331 МеВ.

За сучасними вимірами, маса нейтрона m_n = 1,67493∙10^–27 кг = 1,008665 а.о.м. В енергетичних одиницях маса нейтрона дорівнює 939,56563 МеВ. Маса нейтрона приблизно на 2,5 електронні маси перевершує масу протона.

Відразу ж після відкриття нейтрона (Дж. Чедвік в 1932 р.), російський учений Д.Д. Іваненко й німецький фізик В. Гейзенберг висунули гіпотезу про протонно-нейтронну будову атомних ядер, яка повністю підтвердилася наступними дослідженнями. Протони й нейтрони прийнято називати нуклонами.

Для характеристики атомних ядер уводиться ряд позначень. 

Число протонів, що входять до складу атомного ядра, позначають символом Z і називають зарядовим числом або атомним номером (це порядковий номер у періодичній таблиці Менделєєва). Заряд ядра рівний Ze, де e – елементарний заряд. 

Число нейтронів позначають символом N.

Загальне число нуклонів (тобто протонів і нейтронів) називають масовим числомA:

 

A = Z + N.

Ядра хімічних елементів позначають символом ^AX, де X – хімічний символ елемента. 

Найважливішу роль у ядерній фізиці відіграє поняття енергії зв'язку ядра.