- •23. Собственный механический и магнитный моменты электрона.
- •24 Полный механический и магнитный моменты электрона. Принцип Паули
- •25. Распределение электронов в атоме по состояниям. Таблица Менделеева.
- •7. Давление света.
- •8. Гипотеза де Броиля.Волновой пакет частиц.
- •11. Операторы.
- •12 Собственные волновые функции и собственные значения физических величин. Собственные волновые функции оператора компоненты импульса.
- •15 Уравнение Шредингера для свободной частицы.
- •Частица в одномерной потенциальной яме.
- •20. Линейный гармонический квантовый осциллятор
- •21. Классическая модель атома водорода
- •22. Уравнение Шредингера для водорода. Квантовые числа
- •43.Деление ядер
- •44.Плазма
- •9.Соотношение неопределенностей Гейзенберга.
- •10.Опыт Дэвиссона и Джермера. Смысл волн де Бройля
- •4.Гипотеза Планка. Вывод формулы Планка.
- •5.Внешний фотоэффект.
- •6.Эффект Комптона.
- •34. Эффективная масса электрона
- •35. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость.
- •36. Полупроводниковый диод.
- •37. Эффект Зеебека. Эффект Пельтье.
- •38. Конт разн потенц Контакт металл-металл.
- •39. Атомное ядро и его характеристики.
- •40. Ядерные силы и их свойства.
- •41. Радиоактивность. Альфа-распад. Бета-распад.
- •42.Закон радиоактивного распада.
- •26 Механический и магнитный моменты атома. Ls-связь.
- •27 Понятия об энергетических уровнях молекул.
- •28.Рентгеновские спектры. Закон Мозли.
- •29. Принцип тождества микрочастиц
- •30. Электронный газ в одномерном случае. Энергия Ферми.
- •31. Распределение Ферми-Дирака
- •32. Распределение Бозе-Эйнштейна
- •33. Энергетические зоны кристалла
- •45. Термоядерный синтез
- •46. Цепная реакция
- •Особенности теплового излучения, его характеристики.
- •2 Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина.
- •3. Тепловое излучение. Формула Релея-Джинса.
- •17 Решение уравнение Шредингера для низкого потенциального барьера.
- •18 Решение уравнение Шредингера для высокого потенциального барьера.
- •19)Туннельный эффект
- •13. Принцип причинности. Общее уравнение Шрёдингера.
- •14.Уравнение Шредингера для стационарных состояний
43.Деление ядер
В 1934 Ферми начал облучать нейтрон ядра урана с целью получить новые более тяжёлые трансурановые элементы. Однако облучение привело не к образованию новых элементов, а к делению ядра. Ядро урана после захвата нейтрона делится на 2 приблизительно равные по массе части, названные осколками деления.
Простейшая теория деления ядра была разработана в 1939 году Бором и Уиллером. В основу этой теории была положена капельная модель ядра.
Атомное ядро рассматривается как капелька заряженной жидкости, основанием такой аналогии послужило то, что плотность ядерного вещества приблизительно у всех одинакова, что говорит о плотности несжимаемого вещества,как о жидкости.
В результате захвата нейтрона образовывается ядро в сильно возбуждённом состоянии. Амплитуда колебаний становится на столько большой, что происходит деление ядра на 2 части и получается в результате 2 нейтрона.
О сновными прод. деления яв-ся 2
примерно равных осколка
-несколько нейтронов; -γ-кванты
Ядра осколков оказываются как правило β-активными и распадаются с разными периодами полураспада.
Деление урана:
При делении урана 235 высвобожд. При благоприятных условиях эти нейтроны могут быть захвачены другими ядрами и вызвать свою очередь их деления. В результате деления ядер появляются нейтр. 2го,3го и т.д. поколений.
Лавинообразный процесс нарастает, количество нейтронов называется цепной реакций.
Под цепной реакцией понимают такую реакцию, при которой воспроизводится и притом в большем количестве одно из исходных реагирующих веществ, которое заново вступает в такую же реакцию. В цепной реакции деления атомных ядер воспроизводятся нейтроны.
Для осуществления цепной реакции необходимо чтобы так называемый коэффициент разложения нейтронов был >1.
Цепная реакция может развиваться только тогда, когда масса урана превосходит так называемую критическую массу.
С небольшими по массе кусках урана большинство нейтронов вылетает наружу не попав ни в одно из ядер.
Критическую массу можно уменьшить, если использовать так называемый замедлитель нейтронов.
Вероятность захвата медленных нейтронов в 100 раз больше чем быстрых. Наилучшим замедлителем нейтронов является тяж.вода.
Хорошим замедлителем также является графит.
Устройство в котором поддерживается управление реакцией деления ядер - называется ядерным.
Энергия освобожд. при делении атомных ядер называется атомной или ядерной. Вещество использующееся в ядерных реакторах называется - ядерным топливом.
Ядерная реакция протекает в активной зоне, которая заполнена замедлителем и пронизана стержнями содержащими обогащённую смесь изотопов урана с повышенным содержанием урана 235(до 3%).
В активную зону вводятся регулир. стержни содержащий кадмий или бор, который интенсивно поглощает нейтроны.
Введением стержней в активную зону управл. скорость цепной реакции.
44.Плазма
При некоторых видах самост-го разряда степень ионизации газа бывает очень большой. Газ в сильно ионизированном состоянии при условии, что суммарный заряд электронов и ионов в каждом элементарном объеме равен нулю - плазма.
Плазма представляет собой особое состояние вещества. Плазма, возникшая вследствие высокой температуры вещества, называется высокотемпературной. Плазма, возникающая при газовом разряде, называется газоразрядной.
Для того чтобы плазма находилась в стационарном состоянии, необходимо наличие процессов, восполняющих убыль ионов в результате рекомбинации. В высокотемпературной плазме это осуществляется за счет термической ионизации, в газоразрядной плазме — за счет ударной ионизации электронами, ускоренными электрическим полем. Электроны в газоразрядной плазме принимают участие в двух движениях — в хаотическом движении с некоторой средней скоростью и в упорядоченном движении в направлении, противоположном Е. Условия в плазме таковы, что электрическое поле не только обусловливает упорядоченное движение электронов, но и увеличивает скорость их хаотического движения. Вследствие соударений с молекулами направление движения электрона все время изменяется случайным образом. Поэтому работа для отдельных участков траектории имеет разную величину и разный знак. На одних участках поле увеличивает энергию электрона, на других — уменьшает. Наличие упорядоченного движения приводит к тому, что среднее значение работы А отлично от нуля и притом положительно. Оно равно Следовательно, поле в среднем увеличивает энергию электрона. Правда, электрон, столкнувшись с молекулой, передает ей часть своей энергии. Доля переданной при упругом ударе энергии очень мала — она в среднем равна δ = 2т/М, где m —масса электрона, а М — масса молекулы.Энергия хаотического движения электрона будет расти. В конце концов она достигнет значения, достаточного для того, чтобы возбудить или ионизировать молекулу. Начиная с этого момента часть соударений перестает быть упругой и сопровождается большой потерей энергии. Поэтому средняя доля передаваемой энергии увеличивается. Таким образом, энергию, необходимую для ионизации, электроны приобретают не за один свободный пробег, а постепенно накапливают ее на протяжении ряда пробегов. Ионизация приводит к возникновению большого количества электронов и положительных ионов — появляется плазма.
Энергия электронов плазмы определяется условием, что средняя величина работы, совершаемой полем над электроном за один свободный пробег, равна средней величине энергии, отдаваемой электроном при соударении с молекулой:
Опыт показывает, что для электронов в газоразрядной плазме имеет место максвелловское распределение по скоростям. Вследствие слабого взаимодействия электронов с молекулами средняя скорость хаотического движения электронов оказывается во много раз больше скорости, соответствующей температуре газа . Если ввести температуру электронов , определив ее из соотношения то для Тэ получается значение порядка нескольких десятков тысяч градусов. Отличие Тг и Тэ свидетельствует о том, что между электронами и молекулами в газоразрядной плазме нет термодинамического равновесия.
Концентрация носителей тока в плазме очень велика. Поэтому плазма обладает хорошей электропроводностью. Подвижность электронов, как уже отмечалось, примерно на три порядка больше, чем у ионов, вследствие чего ток в плазме создается в основном электронами.