Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 58.79 Kb.
|
| Занятие №19 Фотоэффект и корпускулярные свойства света. Применение фотоэффекта в технике. КВАНТ СВЕТА (фотон) – порция энергии электромагнитного излучения, элементарная частица, являющаяся порцией электромагнитного излучения, переносчик электромагнитного взаимодействия. Термин, используемый для описания света как потока нейтральных частиц, проявляющих и волновые свойства в ряде экспериментов. ФОТОН – это элементарная частица, являющаяся квантом электромагнитного излучения (в узком смысле – света). Является истинно нейтральной частицей (т. е. не обладает никакими зарядами). Распространяется всегда с фундаментальной скоростью, равной 3×108 метра в секунду. КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ – это универсальное свойство природы, заключающееся в том, что в поведении микрообъектов проявляются и корпускулярные, и волновые черты. Было установлено, что свет для объяснения закономерностей фотоэффекта приходится считать потоком частиц, а для электронов и протонов можно наблюдать интерференцию и дифракцию. П  оскольку у фотона нет массы покоя, то он не подчиняется законам Ньютона. В частности, его нельзя ни ускорить, ни замедлить и никакие силы на него не действуют.Энергия фотона. Е  - энергия фотона (Дж); h - постоянная Планка 6,63 . 10-34 Дж . с; ν - частота света (Гц).Импульс фотона. р – импульс фотона (кг . м/с); h – постоянная Планка 6,63 . 10-34 Дж. с; ν - частота света (Гц); с – скорость света в вакууме (м/с); λ – длина волны (м). М  асса фотона.Фотоэффектом называют вырывание электронов из вещества под действием света. Законы фотоэффекта. 1-й закон ( Закон Столетова): количество электронов, выбиваемых светом заданной длины волны с поверхности металла за 1 с, прямо пропорционально интенсивности света; 2-й закон: максимальная кинетическая энергия вырываемых светом электронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности; 3-й закон: для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. такая минимальная частота света (или максимальная длина волны), при которой еще возможен фотоэффект, и если частота света меньше этого критического значения, то фотоэффекта уже не происходит. Ф  ормула Эйнштейна для фотоэффекта.h  - постоянная Планка; ν - частота (Гц); Авых- работа выхода электронов (Дж); m- масса электрона (кг); - скорость электрона (м/с).К  расная граница (порог) фотоэффекта.Применение фотоэффекта. С помощью фотоэффекта «заговорило» кино и стала возможной передача движущихся изображений (телевидение). Применение фотоэлектронных приборов позволило создать станки, которые без всякого участия человека изготавливают детали по заданным чертежам. Основанные на фотоэффекте приборы вовремя включают и выключают маяки и уличное освещение, и т.п. Автомат в метро выдвигает перегородку при пересечении светового пучка, если предварительно не опущен жетон. На заводах фотоэлементы мгновенно останавливают пресс, если рука человека оказывается в опасной зоне, и т.д. Действие солнечных элементов (СЭ) основано на использовании явления внутреннего фотоэффекта . Задача №1. Найдите работу выхода электрона из металла, если фотоэффект начинается при частоте падающего света 6. 1014 Гц. Задача №2. Длина волны, соответствующая красной границе (порогу) фотоэффекта для бромистого серебра, равна 0,6 мкм. Определите работу выхода электронов из бромистого серебра. Домашнее задание. Выучить конспект. Прочитать § 15.1. Решить задачу: №1137. Найти красную границу фотоэффекта для калия. Занятие №20 Радиоактивность. Биологическое действие излучения. Состав атомных ядер. Дефект массы. Энергия связи ядер. Радиоактивность. Явление самопроизвольного испускания химическими элементами излучения, обладающего значительной проникающей способностью и ионизирующими свойствами, получило название естественной радиоактивности. Элементы, испускающие такое излучение называются радиоактивными. Радиоактивными являются все элементы с порядковым номером более 83 в таблице Менделеева.(Z >83). З  акон радиоактивного распада. Каждый радиоактивный элемент можно охарактеризовать промежутком времени Т, в течение которого распадается половина ядер, имевшихся в момент начала отсчета времени. Период полураспада- основная константа радиоактивного элемента. Период полураспада характеризует скорость распада. Например: радий 88Ra226 имеет период полураспада Т=1600 лет; торий 90Th231 -25,64 часа; полоний 84Po212 -3·10-7 сек.Т- период полураспада (время, в течении которого распадается половина наличного числа атомов); N0- число радиоактивных атомов в начальный момент времени; N- число нераспавшихся атомов; t- промежуток времени. Распад любого атомного ядра- это, так сказать, не «смерть от старости», а «несчастный случай» в его жизни. Для радиоактивных атомов (точнее, ядер) не существует понятия возраста. Можно определить только среднее время жизни. Было выяснено, что радиоактивные ядра могут испускать частицы трех видов: положительно и отрицательно заряженные и нейтральные. Эти три вида излучений были названы α-, β- и γ-излучениями. АЛЬФА-ЧАСТИЦА (a-частица) – ядро атома гелия. БЕТА-ЧАСТИЦА – испускаемый при бета-распаде электрон. ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ - (гамма- кванты) коротковолновое электромагнитное излучение с длиной волны меньше 2×10–10 м. Основным процессом, объясняющим биологическое действие излучения, является растрата поглощённой энергии на разрыв химических связей с образованием высокоактивных в химическом отношении соединений, так называемых свободных радикалов. Количественная мера, основанная на величине ионизации сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении, достаточно легко поддающаяся измерению, получила название экспозиционная доза. Использование ионизирующего излучения: для ускорения химических реакций; «меченые атомы»; для выведения высокоактивных штаммов пенициллина; для выведения новых сортов растений. Протон (от греч. первый, основной)– это положительно заряженная элементарная частица, имеющая массу, превышающую массу электрона в 1836 раз; ядро атома водорода. Протон (наряду с нейтроном) является одним из нуклонов и входит в состав атомных ядер всех химических элементов. НЕЙТРОН - это электрически нейтральная частица, имеющая массу, в 1839 раз превышающую массу электрона. Свободный нейтрон – нестабильная частица, распадающаяся на протон и электрон. НУКЛОНЫ – это общее наименование для протонов и нейтронов – частиц, из которых построены атомные ядра. МАССОВОЕ ЧИСЛО – это число нуклонов (протонов и нейтронов) в атомном ядре. Массовое число равно округленной до целого числа относительной атомной массе элемента. 11Na23, 26Fe55, 13Al27. СИЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ – это одно из четырех фундаментальных взаимодействий элементарных частиц, частным проявлением которого являются ядерные силы. ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ АТОМНОГО ЯДРА – это минимальная энергия, которая необходима для полного расщепления ядра на отдельные нуклоны. При образовании ядра из нуклонов происходит уменьшение энергии ядра, что сопровождается уменьшением массы, т. е. масса ядра должна быть меньше суммы масс отдельных нуклонов, образующих это ядро. Мя< Zmp+ Nmn  Не считая самых лёгких ядер, удельная энергия связи примерно постоянна и равна 8 МэВ/нуклон. ДЕФЕКТ МАССЫ: ∆ М= Zmp+ Nmn- Мя Задача №1. Сколько электронов содержится в электронной оболочке нейтрального атома, в ядре которого содержится 16 протонов и 15 нейтронов. Задача №2. Сколько протонов Z и сколько нейтронов N в ядре изотопа кислорода 8О17? Домашнее задание. Выучить конспект. Прочитать § 17.1. Решить задачу: № 1205. Каков состав изотопов неона 10Ne20, 10Ne21 и 10Ne22 ? Атомный реактор. Первый ядерный реактор построен в декабре 1942 года в США под руководством Э. Ферми. В Европе первым ядерным реактором стала установка Ф-1. Она была запущена 25 декабря 1946 года в Москве под руководством И. В. Курчатова. 26 декабря 1946 года в СССР запущен первый атомный реактор «Ф-1» («Физический первый»), главным конструктором которого был Николай Доллежаль. Первая в мире промышленная атомная электростанция мощностью 5 МВт была запущена 27 июня 1954 года в СССР, в городе Обнинск, расположенном в Калужской области. Ядерный реактор — это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция, сопровождающаяся выделением энергии.  Схематическое устройство реактора на тепловых нейтронах  1 — управляющий стержень; 2 — биологическая защита; 3 — теплоизоляция; 4 — замедлитель; 5 — ядерное топливо; 6 — теплоноситель. Домашнее задание. Учить конспект. Читать §17.3 (п.6). . |
Добавить документ в свой блог или на сайт
