БИЛЕТ Поляризация света. Поляроиды. Закон Малюса.

ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА - упорядоченность в ориентации векторов напряженностей электрических E и магнитных H полей световой волны в плоскости, перпендикулярной световому лучу.

Малюса закон, зависимость интенсивности линейно-поляризованного света после его прохождения через анализатор от угла a между плоскостями поляризации падающего света и анализатора(формула-I=I(НУЛЕВАЯ)*cos в квадрате альфа).

24) Гипо́теза Пла́нка — гипотеза, выдвинутая 14 декабря 1900 года Максом Планком и заключающаяся в том, что при тепловом излучении энергия испускается и поглощается не непрерывно, а отдельными квантами (порциями).

Каждая такая порция-квант имеет энергию E, пропорциональной частоте ν излучения:

E=h*V(Ню)=h*w(циклическая частота) где h=h/2П — коэффициент пропорциональности, названный впоследствии постоянной Планка. На основе этой гипотезы он предложил теоретический вывод соотношения между температурой тела и испускаемым этим телом излучением — формулу Планка.

30 БИЛЕТ Строение атомного ядра. Энергия связи.

. Атомное ядро состоит из элемент частиц – протонов и нейтронов.Протон имеет положит заряд, равный заряду ẽ, и массу покоя m(p) = 1,6726*10-27кг.Нейтрон – нейтральная частица с массой покоя m(n)=1,6749*10-27кг. Протоны и нейтроны называются нуклонами. Общее число нуклонов в атомном ядре называется массовым числом А.Атомное ядро характеризуется зарядом Ze , где Z-зарядовое число ядра, равное числу протонов в ядре и совпадающее с порядковым номером хим эл в период табл Менделеева. Обозначение ядра:(Z)^AX, где Z – атомный номер;А – массовое число. Т.к. атом нейтрален, то заряд ядра определяет и число e(электронов) в атоме. От числа же е(электр) зависит их распределение по состояниям в атоме, от кот зависят хим св-ва атома. Сл-но, заряд ядра опред числое(электронов) атоме, конфигурацию их электр оболочек, величину и хар-р внутриатомного электр поля.Ядра с одинаковыми Z, но разными А наз-ся изотопами, а с одинаковыми А, но разными Z – изотопами. В большинстве случаев изотопы одного элемента обладают одинак хим и почти одинак физ св-ми .Радиус ядра задается эмперич формулой: R=R(0)A^1/3.Плотность ядер хим в-ва примерно одинакова для всех ядер.ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ, силы, удерживающие нуклоны (протоны и нейтроны) в ядре.Ядерные силы действуют только на расстояниях не более 10-13 см, в 100-1000 раз превышают силу взаимодействия электрических зарядов и не зависят от заряда нуклонов.

Энергия связи ядра равна минимальной энергии, которую необходимо затратить для полного расщепления ядра на отдельные частицы. Из закона сохранения энергии следует, что энергия связи равна той энергии, которая выделяется при образовании ядра из отдельных частиц.

31) . Радиоактивность - это свойство атомных ядер самопроизвольно изменять свой состав (заряд Z, массовое число А) путем испускания элементарных частиц или ядерных фрагментов. также это свойство вещ-ва, содержащие радиоактивные ядра.2 вида радиоактивности:1-естественная (у неустойчивых изотопов);2-искусственная (у изотопов, полученных от ядерных реакций).Самопроизвольный распад атомных ядер подчиняется закону радиоактивного распада N=N(0)*e^(-постоянная распада*t),где N(0)-нач.число ядер в нач.момент времени,N-число ядер по истеч. времени t в том же объеме,постоянная распада-пост.распада,кот-ая характеризует вероятность распада вещества за какое-то кол-во времени=доле ядер распадающ.в ед.времени.Закон основан на 2-х предположениях:

1.Постоянная распада не зависит от внешних условий.2.Число ядер, рападающихся за элем.время dt пропорционально конечному числу ядер.Радиоактивное излучение бывает 3х типов:1-альфа-излучение отклоняемое энергетич и магнитным полями, обладает высокой ионизирующей способностью и малой проникающей способностью. это поток ядер гелия.2-бэта-излучение отклоняется электрич и магнитным полями, низкая ионизирующая способность. -это поток быстрых электронов.3-гамма-излучение не отклоняется электрическим и магнитными полями, обладает относительно слабой ионизирующей способностью и очень большой проникающей способностью, при прохождении через кристаллы обнаруживает дифракцию.-это коротковолновое электромагнитное излучение с очень малой длиной волны.Закон радиоактивного распада(согласно которому число нераспавшихся ядер убывает со сременем по экспоненциальному закону.Характеристикой устойчивости ядер относит-но распада явл.период полураспада Т(1/2)=ln2/пост.распада -это время, за которое исходное число радиоактивных ядер в среднем уменьшится вдвое.Активность А=постоянная распада*N=пост.распада*N(0)*e^(-пост.распада*t) – скор.распада – количество распадов за ед.времени.А=N(0)*пост.распада.[A]=1Беккерель(Бк)-активность нуклида, при которой за 1с проходит один акт распада.

30 БИЛЕТ Радиоактивность. Виды излучения. Уравнения α -, β -, γ – распадов.

РАДИОАКТИВНОСТЬ
самопроизвольное превращение атомов одного элемента в атомы других элементов, сопровождающееся испусканием частиц и жесткого электромагнитного излучения.

Виды излучений

Альфа-излучение. В воздухе при атмосферном давлении альфа-излучение преодолевает лишь небольшое расстояние, как правило, от 2,5 до 7,5 см. В условиях вакуума электрическое и магнитное поля заметно отклоняют его от первоначальной траектории. Направление и величина отклонений указывают на то, что альфа-излучение - это поток положительно заряженных частиц, для которых отношение заряда к массе (e/m) в точности соответствует дважды ионизированному атому гелия (He++). Эти данные и результаты спектроскопического исследования собранных альфа-частиц позволили Резерфорду сделать вывод о том, что они являются ядрами атома гелия.
Бета-излучение. Это излучение обладает большей проникающей способностью, чем альфа-излучение. Как и альфа-излучение, оно отклоняется в магнитном и электрическом полях, но в противоположную сторону и на большее расстояние. Это указывает на то, что бета-излучение является потоком отрицательно заряженных частиц малой массы. По отношению e/m Резерфорд идентифицировал бета-частицы как обычные электроны.
Гамма-излучение. Гамма-излучение проникает в вещество гораздо глубже, чем альфа- и бета-излучения. Оно не отклоняется в магнитном поле и, следовательно, не имеет электрического заряда. Гамма-лучи были идентифицированы как жесткое (т.е. имеющее очень высокую энергию) электромагнитное излучение. Разделение радиоактивного излучения в магнитном поле на альфа-, бета- и гамма-лучи схематично показано на рисунке.

Альфа-распад(или α-распад) – самопроизвольное испускание атомными ядрами альфа-частиц (ядер атома гелия). Поскольку α-частица представляет собой связанное состояние двух протонов и двух нейтронов (т.е. ядро гелия), то в результате α-распада конечное ядро содержит на 2 протона и 2 нейтрона меньше, чем начальное. Например, α-распад ядра плутония, содержащего 239 нуклонов, в числе которых 94 протона, записывается следующим образом: ²³⁹Pu→ ²³⁵U + α. Конечным ядром после распада является ядро урана, содержащее 235 нуклонов, из которых 92 протона. Альфа-распад становится энергетически возможным для ядер, содержащих не менее 60 протонов.
Для того чтобы происходил α-распад, необходимо, чтобы масса исходного ядра M(A,Z) была больше суммы масс конечного ядра M(A-4, Z-2) и α-частицы m_α:

M(A,Z) > M(A-4, Z-2) + m_α.

Энергия α-распада

Q_α = [M(A,Z) - M(A-4, Z-2) - m_α]c².

Бета-распадсостоит в том, что ядро (А, Z) самопроизвольно испускает лептоны 1-го поколения – электрон (или позитрон) и электронное анти­нейтрино (или нейтрино), переходя при этом в ядро с тем же массовым числом А, но с атомным номером Z, на единицу бoльшим или меньшим. Существует три типа β-распада - β^--распад, β⁺-распад и е-захват.

β^--распад: (A,Z) → (A,Z+1) + е^- + _е,
β⁺-распад: (A,Z) → (A,Z-1) + е⁺ + ν_е,
е-захват: (A,Z) + е^- → (A,Z-1) + ν_е.

Главной особенностью β-распада является то, что он обусловлен слабым взаимодействием. Бета-распад - процесс внутринуклонный. В ядре распадается одиночный нуклон. Происходящие при этом внутри ядра превращения нуклонов и энергетические условия соответствующего типа β-распада выглядят так (массу _е, ν_е можно считать нулевой):

β^--распад (n → р + е^- + _е), M(A,Z) > M(A,Z+1) + m_е,
β⁺-распад (р → n + е⁺ + ν_е), M(A,Z) > M(A,Z-1) + m_е,
е-захват (р + е^- → n + ν_е), M(A,Z) + m_е > (A,Z-1).

10 БИЛЕТ Внутренняя энергия идеального газа. Первое начало термодинамики.

Первое начало термодинамики: количество теплоты, сообщенное системе, идет на изменение внутренней энергии системы и на совершение системой работы против внешних сил.

>0, если система нагревается.

Работа и теплота зависит от процесса. Работа совершается при изменении объема газа. Работа в термодинамике – обобщенная форма обмена энергией между системой и окружающей средой, в результате чего происходит изменение внешних параметров. Рассчитывает работу. Будем считать, что в сосуде под поршнем находится газ.

Будем считать, что газ двигает поршень очень медленно, что давление внутри газа постоянно. Тогда сила F=pS.

Работа

Работа в изопроцессах

Изотермический (T = const, δA = pdV (δA – элементарная работа))

Изобарный (p = const)

Изохорный (V = const, ∆V = 0)

Адиабатный (∆Q = 0)

Во всех процессах:

Количество теплоты. Теплоемкость. Первое начало термодинамики.
Количество теплоты Q определяет количество энергии, переданной от тела к телу путём теплопередачи. Теплопередача - это совокупность микроскопических процессов, приводящих к передачи энергии от тела к телу. Q=U₁-U₂+A, где U₁ и U₂ - начальные и конечные значения внутренней энергии системы.
Первое начало термодинамики. Количество тепла, сообщённого системы идёт на приращение внутренней энергии системы и совершение работы над внешними телами. D Q=D U+D A. 1. При изобарном процессе Q=D U+A=n C_vD T+n RD T. 2. При изохорном процессе A=0 Q=D U=n C_vD T. 3. При изотермическом процессе D U=0 Q=A=n RD T× ln(V₂/V₁). 4. При адиабатном процессе Q=0 A=-D U=-n C_vD T.