WWW.KONFERENCIYA.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Конференции, лекции

 

Лекция 1

1. Введение в курс

До изучения курса «Физика ядра и частиц» знания студентов

ограничивались двумя типами фундаментальных взаимодействий:

электромагнитным и гравитационным. В этом курсе добавятся остальные два

– сильное (его проявлением является межнуклонное или ядерное

взаимодействие) и слабое. Мы ощущаем их лишь апосредовано. Без них мир

бы совершенно другим. Солнце и звезды не могли бы существовать даже без слабого взаимодействия. Основное отличие данного раздела общего курса физики от других в том, что его невозможно изложить, выводя последовательно все соотношения из малого числа основных положений. Вопервых, в силу неосвоенности студентом квантовой теории и, во-вторых в силу незавершенности процесса получения важнейшей практической информации и самой теории микромира. Много придется брать на веру.

Изучаемые объекты изображены на рис.1. Это атомные ядра и элементарные частицы, т.е. объекты более мелкие, чем атом.

В процессе изучения курса мы дойдем (в последних лекциях) до фантастических расстояний, энергий и интервалов времени (10 33 см, Т = 1033К, t = 10 43 c). Уже есть представления о том, что при этом происходит.

Весьма впечатляющим является то, что микромир объединяется с космосом. Происходящее во Вселенной по существу объясняется законами микромира и гравитацией.

2. МОДЕЛИ АТОМА

ATOM TOMCOHA И ПЛАНЕТАРНАЯ МОДЕЛЬ РЕЗЕРФОРДА

Одна из первых моделей атома была предложена В.Томсоном в году и затем более детально разработана Дж. Томсоном в 1904 году. Атом, согласно этой модели, представляет собой шар, объёмно заряженный положительным электричеством. Отрицательно заряженные электроны погружены в эту среду и могут в ней двигаться. Число электронов в атоме таково, что их суммарный отрицательный заряд компенсирует положительный заряд шара. Радиус шара порядка 10 м.

Вторая модель, получившая название планетарной, предполагала строение атома, аналогичное строению Солнечной системы: в центре атома находится положительно заряженное ядро, вокруг которого, подобно планетам, движутся электроны, удерживаемые силами кулоновского притяжения. Авторство этой модели приписывают ряду учёных: Ленарду, Нагаоке, В. Томсону и др.

Предлагаемые модели должны были объяснить два важнейших явления: а) сериальные закономерности в спектрах излучения и 6) стабильность атомов.

По модели Томсона в простейшем атоме - атоме водорода, объёмно наряженный шар имеет заряд, равный заряду электрона. Зависимость напряженности поля, создаваемого этим шаром, от расстояния до центра шара можно найти, используя теорему Остроградского-Гаусса. Для точек, находящихся вне шара ( r>R 0 ), получим e 1 e dS или En = n r Для точек, находящихся внутри шара (rR 0 ), получим q dS, где q - заряд, в объеме шара радиусом r.

n e Тогда En =.r 4 0 R Рис. На рисунке 2 показано распределение напряженности поля, создаваемого положительно заряженным шаром. Здесь R0 - «радиус» атома. Таким образом, на электрон, находящийся в шаре, действует сила e F eEn.r 4 0 R e Сила притяжения F kr (k = ).

4 0 R Она направлена к центру шара и является квазиупругой силой, под действием, которой электрон может совершать колебания с частотой e 1 k 2 m 2 4 0 mR осциллятора имеет порядок 10 15 Гц. Таким образом, являясь гармоническим осциллятором, система может излучать электромагнитные волны в видимой области спектра. Однако, спектр излучения гармонического осциллятора не соответствует экспериментально полученному спектру атома водорода и волновые числа не укладываются в значения, вычисляемые по формуле Бальмера Где R=109737.31 см 1 - постоянная Ридберга.

закономерности спектра атома водорода.

В задачу теории атома должно входить решение следующих проблем:

- строение атома (модель атома), - объяснение сериальных закономерностей в спектрах атомов, - стабильность атома.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАРЯДА В ATOMЕ

Зная закон рассеяния заряжённых частиц атомами, могло сделать вывода о распределении зарядов в атоме, т.е. экспериментально исследовать строение частиц и Резерфордом (1910 г.) по рассеянию заряженных частиц можно ожидать в рамках модели Томсона и "планетарной" модели?

Прежде чем ответить на этот вопрос, получим необходимые соотношения, связывающие углы рассеяния и параметры рассеивающего центра.

3.1 РАССЕЯНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ НА СИЛОВОМ ЦЕНТРЕ

Рассмотрим упругое рассеяние заряженной частицы на силовом кулоновском центре. Будем полагать, что налетающая частица имеет заряд q 1, и массу m 1, неподвижный рассеивающий центр имеет заряд q 2 и массу m 2, а m 2 >> m 1. Кулоновские силы являются центральными силами. При движении в поле центральных сил выполняется законы сохранения энергии, момента импульса и импульса. Как известно из механики, в этом случае траектория частицы представляет собой гиперболу, асимптоты которой совпадают с направлением начального импульса частицы P0 и конечного импульса P. Место нахождения рассеивающего центра будет внешним фокусом. На рисунке 3. изображена тректория частицы и обозначены параметры:

- угол рассеяния, b - прицельный параметр, Р0 - начальный импульс частицы, Р - конечный импульс частицы, Р - изменение импульса частицы.

Установим соотношение между углом рассеяния и прицельным параметром b. Их закона сохранения энергии следует, | Р0 | = | Р |, так как вдали от ядра кулоновская энергия взаимодействия мала и нет потери энергии при упругом рассеянии.

По закону сохранения импульса имеем Р0 - Р = Р.

Построим векторную диаграмму импульсов. На рисунке 4. имеем равнобедренный треугольник импульсов, их которого получаем Рис. 4. С другой стороны, из второго закона Ньютона следует Из геометрии рис. 3 и 4 получаем Подставим в формулу 2.2.

Заменим интеграл по времени интегралом по углу, используя соотношение Величину r 2 определим из закона сохранения момента импульса Знак минус появляется в связи с тем, что угол отсчитывается против часовой стрелки. Получим Приравнивая формулы 2.1. и 2.4., получим Для случая рассеяния - частиц (q 1 =+2e) на ядре, имеющем заряд +Ze, получим Применим полученный результат, определяющий угол отклонения при единичном акте рассеяния частицы, для анализа рассматриваемых выше моделей атома.

3.2 ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАССЕЯНИЯ - ЧАСТИЦ

АТОМОМ ТОМСОНА И «ПЛАНЕТАРНЫМ» АТОМОМ

Какие результаты следовало ожидать по рассеянию -частиц в рамках модели Томсона и «планетарной» модели?

а) В модели Томсона рассеяние -частиц является следствием кулоновских сил отталкивания, действующих на частицу со стороны положительно заряженного шара. Оценим верхнее значение угла рассеяния -частицы в результате единичного акта её взаимодействия с томсоновским атомом. Наибольшие силы отталкивания будут при взаимодействии её заряда +2e с полностью ионизированным атомом, т.е. с шаром заряда +Zе. Как растет с увеличением расстояния от центра шара и достигает максимума на поверхности шара при r= R 0. Вне шара, т.е. при r> R 0, сила убывает с расстоянием как 1/ r 2.

Максимальный угол отклонения для томсоновского атома при единичном акте рассеяния определяется выражением Если же -частица проникает внутрь заряженного шара r< R 0, сила, действующая на неё, будет меньше, в силу того, что -частица взаимодействует процессов рассеяния, ничтожно мала. Это следует из того, что вероятность сложного события будет равна произведению вероятностей одноактных событий. Таким образом, в рамках модели Томсона не следует ожидать больших углов отклонения.

б) В планетарном модели положительный заряд сосредоточен в области, имеющей размеры значительно меньшие, чем размеры атом

Похожие работы:

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина Утверждено на заседании кафедры государственно-правовых дисциплин и менеджмента Протокол № 5 от 25.12.2006 г. Зав. кафедрой канд. юрид. наук, доц. Ю.М. Буравлев ТЕОРИЯ ГОСУДАРСТВА И ПРАВА Планы семинарских занятий Рязань 2007 ББК 67.0я73 Т33 Печатается по решению редакционно-издательского совета Государственного...»

«Конструкторско - технологическая информатика Лекция №1 История развития МГТУ им. Н.Э. Баумана, кафедры Проектирование и технология производства электронной аппаратуры (ИУ-4), вычислительной техники Заведующий кафедрой ИУ4 член-корреспондент РАН, докт. техн. наук, профессор Шахнов Вадим Анатольевич Кафедра ИУ4 Проектирование и технология производства ЭА История создания и становления университета •1763 г. – учреждение воспитательного дома для приносных детей и сирот •1 июля 1830 г. – создание...»

«СПЕЦКУРС МЕНЕДЖМЕНТ В ХИМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ для студентов 2-го курса по специальности Химия (охрана окружающей среды) (разработчик – профессор кафедры радиационной химии и химикофармацевтических технологий химического факультета БГУ В.Ф.Гореньков. РАЗДЕЛ I. ЛЕКЦИОННЫЙ КУРС ЛЕКЦИЯ 1. Создание организации, предприятия, государственная регистрация, имущество, виды деятельности 1.1.Закон Республики Беларусь О предприятиях. 1.2.Предприятие, его главные задачи. 1.3.Типы предприятий. 1.4.Государственная...»

«Лекция Росса Магри – директора компании. www.sarner.ru, www.sarner.com, russia@sarner.com 1-ая стадия развития развлекательного центра Слайд 2 Развлекательные центры бывают любых форм и размеров, от самых простых игровых площадок до более сложных и передовых, многомиллионной стоимостью. Слайд 3 Перечислим некоторые виды развлекательных центров: • Семейные развлекательные центры • Казино • Аквапарки • Ночные клубы • Тематические парки • Игровые галереи • Торгово-развлекательные центры •...»

«Лев Маркович Веккер ПСИХИКА И РЕАЛЬНОСТЬ: ЕДИНАЯ ТЕОРИЯ ПСИХИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. - М.: Смысл, 1998. – 685 с. Об авторе этой книги Я испытываю глубокое удовлетворение, представляя читателям эту книгу и ее автора. В контекст отечественной психологии возвращается один из ее творцов, чьи исследования и теоретические построения в высшей степени необходимы для дальнейшего развития нашей науки, для поддержания ее в рабочем состоянии и для осуществления полноценного психологического образования. Лев...»

«Тема 1. Теоретические аспекты платежной системы Лекция 1. Основы безналичного денежного обращения 1. Платежный оборот. Понятия безналичные расчеты и платежная система. 2. Понятие расчетная система и ее особенности. 3. Платежные инструменты и формы расчетов. Вопрос 1. Безналичные расчеты - это расчеты, проводимые посредством отражения отдельных записей по счетам в банках, соответствующие списанию денежных средств со счета плательщика и зачислению на счет получателя. Платеж - перевод денежного...»

«Лекции В.М. Кайтукова в Физическом Институте РАН (ФИАН) 1 июня 2005 г. в 15-00 в конференц-зале ФИАН состоялся семинар Философия - способ выживания мыслящего 2 июня 2005 г. в 15-00 в конференц-зале ФИАН состоялось продолжение семинара Философия сущего - онтология, конечность бытия 8 июня 2005 г. в 15-00 в конференц-зале ФИАН состоялось продолжение семинара Философия социального бытия - история, этика, идеалы, ценности, сущности индивидуального разума 9 июня 2005 г. в 15-00 в конференц-зале ФИАН...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет Кафедра лесных машин и технологии лесозаготовок А. П. Матвейко, А. С. Федоренчик ТЕХНОЛОГИЯ И МАШИНЫ ЛЕСОСЕЧНЫХ И ЛЕСОСКЛАДСКИХ РАБОТ Тексты лекций по одноименной дисциплине для студентов специальности Лесоинженерное дело специализации Транспорт леса Минск 2014 ЛЕКЦИЯ 1 1.1. Лесные ресурсы Республики Беларусь, их значение для национальной экономики и общества Леса занимают...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ АЗОВО-ЧЕРНОМОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АГРОИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра энергетики С.М.ВОРОНИН НЕТРАДИЦИОННЫЕ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ (курс лекций) Зерноград, 2008 УДК 631.371 Воронин С.М. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: Курс лекций. – Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2008. -...»

«Лекция № 12 Учет движения денежных средств. Учет кассовых операций. План 1. Задачи учета движения денежных средств. 2. Права и обязанности кассира. 3. Виды и порядок учета приходных кассовых операций. 4. Виды и порядок учета расходных кассовых операций. 5. Составление отчета о движении денежных средств. 6. Ревизия кассы и контроль за соблюдением кассовой дисциплины. Литература 1. ФЗ №54 от 22.05.2003г. О применении контрольно-кассовой техники при осуществлении наличных денежных расчетов и (или)...»

«1 ЛЕКЦИЯ №25 МЕТОДЫ НАБЛЮДЕНИЯ В ЯДЕРНОЙ ФИЗИКЕ. ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ Методы наблюдения и регистрации радиоактивных излучений и частиц Практически все методы наблюдения и регистрации радиоактивных излучений (,,) и частиц основаны на их способности производить ионизацию и возбуждение атомов среды. Заряженные частицы вызывают эти процессы непосредственно, а кванты и нейтроны обнаруживаются по ионизации, вызываемой возникающими в результате их взаимодействия с электронами и ядрами атомов среды быстрыми...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ А.Г. СТОВПОВОЙ УГОЛОВНЫЙ ПРОЦЕСС КУРС ЛЕКЦИЙ Часть 1 2 издание, исправленное и дополненное ИЗДАТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ 2010 ББК 67. С Стовповой А.Г. Уголовный процесс: Курс лекций. Часть 1. 2 изд., испр. и доп.– СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 2010.– 258 с. Второе...»

«Ревило П. Оливер Еврейская Стратегия Издательство Палладиан. США 2002 год. Revilo P. Oliver The Jewish Strategy 2 Предисловие Ревило Пендлтон Оливер родился в 1908 году в Техасе, США. Окончил философский факультет Университета Иллинойса в 1940 году. Специалист по истории и филологии древнего мира. Профессор классической филологии в Университете Иллинойса. Во время второй Мировой войны был Директором Отделения Исследований в Министерстве Обороны США (Закрытое Учреждение). Был одним из...»

«РАСПИСАНИЕ Учебных занятий 1 курса геологического факультета на ВЕСЕННИЙ семестр 2013-2014 учебного года 104(138) (21+12) день Время Время день 101(13) 102 (12) 119(8) 103(11) 111(6) 105(20) 112(15) 126(6) 106(14) 107(19) 108(12) 109(21) 110(20) Ч/н Ч/н Ч/Н с 17.02. практикум ФИЗИКА 1/2 гр. Общая геология МИНЕРАЛОГИЯ ВЫСШАЯ КРИСТАЛЛОХИМИЯ Ч/Н с 10.02. практикум физфак 339, 4 часа МИНЕРАЛОГИЯ С С ОСН. КРИСТАЛ. МАТЕМАТИКА ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЯ 9:00- 9:00доп.гл.) Еремин Н.Н. ФИЗИКА Ч/Н с 10.02. лекция...»

«РОССИЙСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Лекции по химии для студентов лечебного, педиатрического, московского и стоматологического факультетов Подготовлено соответствии с ФГОС-3 в рамках реализации Программы развития РНИМУ Кафедра общей и биоорганической химии 1 Часть 2. Органическая химия проф. Ю.И. Бауков, проф. И.Ю. Белавин, проф. В.В. Негребецкий Тема 10 Строение органических соединений, взаимное влияние атомов в их молекулах и их кислотные и основные свойства...»

«Лекция № 2 Правовое регламентирование выписывания и отпуска лекарственных средств. План: Фармацевтическая помощь в РФ. 1. Инструкция о порядке назначения лекарственных средств и выписывания рецептов на них. 2. Предельно допустимое количество лекарственных средств для выписывания на один рецепт Формы рецептурных бланков. 4. Правила отпуска лекарственных средств из аптечных организаций. 5. Требования к отпуску наркотических и психотропных средств, лекарственных средств, 6. подлежащих...»

«Цена Кокосового Ореха Рассказ О.Л. Кинга Цена Кокосового Ореха Рассказ О.Л. Кинга Миссионерская Проповедь 1890-х Предисловие к Переизданию Маленькая книга Цена Кокосового Ореха попала мне в руки несколько лет назад. Эта книга сразу же нашла уютное местечко в моем сердце и стала темой моих размышлений. Всегда осознавая значение незначимого на первый взгляд, я понимал, что это маленькое свидетельство возвещает эту истину. Эта правдивая история рассказывает о великой способности нашего Бога брать...»

«Т. Е. Зыль Лекция 1. У Ч Е Н И К - Ч И Т А Т Е Л Ь. В О З Р А С Т Н ЫЕ ОС ОБЕ НН ОСТ И ВОСПРИЯТИЯ УЧ АЩ И МИ С Я Х У Д О Ж Е С Т В Е Н Н Ы Х П Р ОИ ЗВ Е Д ЕН И Й Пл а н л екции 1. Особенности восприятия учащимися художественной литературы. 2. Характеристика восприятия художественных произведений читателями разных возрастных групп. 3. Литературное развитие школьников и его критерии. 4. Развивающий характер уроков литературы. 5. Уроки общения с писателем. 1. Особенности восприятия учащимися...»

«КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО КУРСУ ХИМИЯ ПОВЕРХНОСТИ доц. Василевская Е.И. Лекция 1 ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ История становления химии поверхности как науки. Поверхностные молекулярные и химические процессы играют основную роль в явлениях гетерогенного катализа, адсорбции, электрохимии и коррозии металлов. Большая армия биологов, биофизиков, био- и геохимиков интенсивно изучает сложные межфазные процессы в мембранах клеток, в пористых органических и неорганических веществах....»

«4-я редакция Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный строительный университет Кафедра Менеджмент и инновации М.О. Ильин ОЦЕНКА СОБСТВЕННОСТИ: КУРС ЛЕКЦИЙ Москва – 2012 Информация об авторе: Ильин Максим Олегович – к.э.н., старший преподаватель кафедры Инновационный менеджмент Московского государственного строительного университета; Исполнительный директор НП Саморегулируемая организация оценщиков...»









 
2014 www.konferenciya.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Конференции, лекции»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.