Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Атомная (прикладная) физика

.pdf
Скачиваний:
22
Добавлен:
10.08.2019
Размер:
25.3 Mб
Скачать

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Курс: Атомная (прикладная) физика

Лектор: Архипов Александр Викторович Форма отчетности: экзамен

Учебные пособия

Матышев А.А. Атомная физика. -- СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012.

Добрецов Л.Н. Атомная физика -- М.: Физматгиз, 1960.

Шпольский Э.В. Атомная физика. Т.1. Введение в атомную физику - - М.: Наука, 1974.

Савельев И.В. Курс общей физики. Т.3. Оптика, атомная физика, физика атомного

ядра и элементарных частиц -- СПб.: Лань, 2006.

Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.5. Атомная и ядерная физика -- М.: Наука, 1986.

• Слайды лекций (будут появляться на сайте https://phys-el.ru)

1

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

2

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Раздел 0. Введение

Временные рамки: конец XIX - начало XX века

Наука становится производительной силой; признается государством

Кризис классической физики, революция в физике

Изменение ее метода и философии

3

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Наука (философия) древности

Здравый смысл и авторитет классиков

Классическая физика

Теория, проверяемая экспериментом. И здравый смысл. Открытие законов природы, управляющих миром.

<<Атомная физика>>

Современная физика

Эксперимент и наблюдение. Отказ от представления о существовании объективных законов (в некотором смысле). Установление областей применимости классической физики и здравого смысла. Создание теоретических моделей.

Хорошая модель – успешная модель.

Иное построение теорий (моделей) – «догмы» вместо аксиом. Некорректность вопроса «почему?».

«Мне больше нравится классическая физика…» -- но она неверна за границами своей применимости.

4

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Ранняя атомистика

В античности – философ Демокрит

Экспериментальное подтверждение атомной структуры вещества -- из химии.

Закон Дальтона (закон кратных отношений) (1804)

Для окислов азота и соединений углерода (метан CH4,

этилен C2H4, CO, CO2).

Объяснил обнаруженную закономерность с помощью понятия «простых элементарных частиц» (атомов) и «составных частиц» (молекул) -- как следствие дискретности вещества. Ввел понятие (относительной) атомной массы.

John Dalton (1766-1844)

5

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Закон объемных отношений Гей-Люссака (1808)

(это помимо его же газового закона V~T)

Joseph Louis Gay-Lussac

(1778-1850)

Независимо от Дальтона.

Не для масс, а для объемов газов.

Относится и к реагентам, а не только к

продуктам реакции.

6

 

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

В 1811 г. Авогадро, согласуя законы Дальтона и ГейЛюссака, предложил атомно-молекулярную концепцию в почти современном виде:

наименьшими частями вещества являются молекулы, состоящие из одного или нескольких атомов.

Тогда же он предложил и «закон Авогадро»:

Концепция была принята не сразу.

Однако постепенно химики начали оперировать понятиями (относительной) молекулярной массы для веществ и элементов. Абсолютная масса молекул оставалась неизвестной.

Lorenzo Romano

Amedeo Carlo Avogadro

di Quaregna e Cerreto

(1776-1856)

По предложению Дальтона, атомной (молекулярной) массой стали называть отношение массы (атома) молекулы к массе атома водорода.

Сейчас используется углеродная шкала (единица – 1/12 массы атома 12C).

7

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Полное признание концепция атомизма (дискретности вещества) получила лишь в начале XX века.

Однако уже к середине XIX она была уже достаточно широко известна и многими поддерживалась.

Но для начала прояснения вопроса о параметрах и структуре атома – то есть, для начала развития атомной физики – потребовалось еще и появление концепции о дискретности электрического заряда.

Это связано с тем, что (как мы знаем теперь) атомы состоят из электрически заряженных частей.

8

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Раздел 1 Дискретность электрического заряда. Ионы и электроны. Строение атома

1.1.Законы электролиза. Постоянная Фарадея.

Основания для гипотезы о существовании «атомов электричества», дискретности электрического заряда

Первые указания на то, что в состав атомов входят заряженные частицы

Электролиты – проводники «второго класса», в которых прохождение электрического тока сопровождается химическими изменениями и переносом массы.

Совр.:

Электролитами называются вещества, которые в водном растворе или расплаве диссоциируют на ионы.

1

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Электролиз — физико-химический процесс, состоящий в выделении на электродах составных частей растворённых веществ (или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах), который возникает при прохождении электрического тока через раствор либо расплав электролита.

Катод -- отрицательный электрод, анод -- положительный.

Положительные ионы — катионы (ионы металлов, водорода, аммония).

Отрицательные ионы -- анионы (ионы кислотных остатков и гидроксильной группы).

На электродах они нейтрализуются,

выделяются продукты электролиза.

2

Соседние файлы в предмете Физика