Строение ядра. Радиоактивность

1. Строение ядра. Радиоактивность.

СТРОЕНИЕ ЯДРА.
РАДИОАКТИВНОСТЬ.

2. Закономерности излучения атомов

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ
АТОМОВ
• Излучение света происходит при переходе электрона в атоме с
высшего энергетического уровня Ek на один из низших
энергетических уровней En (k > n).
• Атом в этом случае излучает фотон с энергией
.

3. Закономерности излучения атомов

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ
АТОМОВ

4. Закономерности излучения атомов

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ
АТОМОВ
• Поглощение света - процесс обратный. Атом поглощает фотон,
переходит из низшего состояния k в более высокое n (n > k).
• Атом в этом случае поглощает фотон с энергией

5. Закономерности излучения атомов

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ
АТОМОВ

6. Энергия электрона

ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОНА
• Энергия электрона на n-й орбите:
- эВ – электрон-вольт.
• Невозбужденный атом водорода находится на первой орбите, обладает
энергией -13,55 эВ. Для ионизации требуется энергия, равная 13,55 эВ.

7. Энергия электрона

ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОНА
• Энергия излучаемого фотона при переходе электрона с n-oй
более дальней от ядра орбиты, на k-ую более близкую орбиту:

8. Протонно-нейтронная модель ядра

ПРОТОННО-НЕЙТРОННАЯ МОДЕЛЬ
ЯДРА
• Опыты Резерфорда доказали,
что атом состоит из
маленького положительно
заряженного ядра и
вращающихся вокруг него
электронов. Оказалось, что по
сравнению с размером самого
атома ядро крайне мало. Ядро
меньше атома в 100 000 раз.

9. Протонно-нейтронная модель ядра

ПРОТОННО-НЕЙТРОННАЯ МОДЕЛЬ
ЯДРА
• Если атомное ядро увеличить
до размеров горошины, тогда
диаметр атома будет равен
высоте Останкинской башни
(562 м).

10.

• Дальнейшие исследования
показали, что заряд атомного
ядра равен произведению
порядкового номера Z
элемента в периодической
таблице Д.И. Менделеева на
элементарный заряд.
• То есть атомный номер
Z определяет число электронов
в атоме, число протонов в ядре.

11.

• Если бы ядро состояло из одних протонов, то масса ядра любого
химического элемента равнялась бы массе Z протонов. Но на самом
деле масса ядер всех элементов гораздо больше.
• Поэтому в 1920 г. Резерфорд высказал предположение о
существовании электрически нейтральной частицы. Позднее эта
частица была обнаружена экспериментально. Ее назвали нейтроном.

12.

• В 1932 г. предложили протонно-нейтронную модель атомного ядра.
• Протоны и нейтроны называются нуклонами.

13.

• Общее число нуклонов (протоны + нейтроны) называется массовым
числом А.
• В настоящее время для атомов химических элементов приняты
следующие обозначения:

14. Устойчивость ядра

УСТОЙЧИВОСТЬ ЯДРА
• Почему ядро устойчиво? Между протонами внутри ядра действуют
кулоновские силы отталкивания огромной величины, около 230 Н. Но
ядро не разваливается.
• Причина устойчивости - наличие сил иной природы, их
называют сильными взаимодействиями.
• Эти силы в 100 раз превосходят кулоновские силы отталкивания.
Проявляются только на расстояниях порядка 10-15 м. Являются только
силами притяжения.

15. Масса ядра

МАССА ЯДРА
• Массы всех ядер (кроме водорода) меньше, чем массы образующих
их протонов и нейтронов в свободном состоянии.
• Разность масс называют дефектом масс.

16. Энергия связи

ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ
• Согласно уравнению Эйнштейна:

17.

• Удельная энергия связи ядра - энергия связи, приходящаяся на
один нуклон.

18.

Видео (дополнительно):
Физика 11 – Диск 2 – 48. Строение атомного ядра. Ядерные силы (16 мин)
Домашнее задание: повторить изученный материал. С 299-307 прочитать
материал по изученной теме.