ХОЧУ ПОЛУЧИТЬ 5 ЗА ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ

 

   П О М О Щ Ь  А Б И Т У Р И Е Н Т У  П О  Ф И З И К Е

             КУПИТЬ  КНИГУ                                                                                               

                         АТОМНАЯ  ФИЗИКА

                                      С о д е р ж а н и е    к н и г и

    1. в В Е Д Е Н И Е.  

     2. Т Е О Р Е Т И Ч Е С К И Й    О Б З О Р.

     3. Р Е Ш Е Н И Е  З А Д А Ч   Ч А С Т и  1  ЕГЭ  -  110  З А Д А Ч.

          3-1. Планетарная модель атома. Атом водорода  

          3-2. Энергия связи. Дефект масс  

          3-3. Закон радиоактивного распада

          3-4. Активность распада

          3-5. Ядерные реакции   

     4. Р Е Ш Е Н И Е  З А Д А Ч   Ч А С Т И  2 ЕГЭ  -  65   З А Д А Ч.

          4-1. Планетарная модель атома. Атом водорода  

          4-2. Энергия связи. Дефект масс  

          4-3. Закон радиоактивного распада

          4-4. Активность распада

          4-5. Ядерные реакции   

     5. Ф О Р М У Л Ы  И  т А Б Л И Ц Ы 

 

  44 урока по физике для абитуриентов Вы найдете в серии книжек  с  общим    названием "САМ СЕБЕ РЕПЕТИТОР".  
 

      В  КАЧЕСТВЕ  ПРИМЕРА  НИЖЕ  ПРИВЕДЕНЫ  4  ЗАДАЧИ  ИЗ  175  ЗАДАЧ  ПО ТЕМЕ  "АТОМНАЯ  ФИЗИКА"  С  ПОДРОБНЫМИ  РЕШЕНИЯМИ 

 

 

       Р Е Ш Е Н И Е  З А Д А Ч   Ч А С Т и  1  ЕГЭ

                 

                                                                     Задача № 1-11

         Определите энергию и импульс фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьей орбиты на первую.  Энергия ионизации атома водорода  I = 21,76·10-19 Дж. 

         Дано: n = 1, k = 3, I = 21,76·10-19 Дж.  Определить  ε - ?  р - ?

         Энергию фотона определим по формуле

                                            

          Импульс фотона равен  p = mc, где m = ε/с2 - масса фотона, c – скорость света в вакууме. Тогда импульс этого фотона равен  p = mc = ε/с = 6,43·10-27 кг·м/с.

                                                                   

                                                                                      Задача № 1-22

         Вычислить энергию связи ядра атома алюминия.

         Дано: атом Al. Определить Есв - ?

         В атомной физике массу атомов и молекул выражают в атомных единицах массы (а.е.м.). Одна атомная единица массы  1 а.е.м. = 1,6606·10-27 кг, этой массе соответствует энергия:

                      W = mс2 = 1,6606·10-27·(3·108 )2 = 14,9454·10-9 Дж = 931 МэВ.

         Здесь с =  3·108 м/с – скорость света в вакууме.

        

         Масса протона равна mр = 1,0078 а.е.м., масса нейтрона равна mn = 1,0087 а.е.м. Масса всех нуклонов, входящих в ядро атома алюминия, равна

                    m = Z mр N mn  = (13·1,0078 + 14·1,0087) а.е.м. = 27,2232 а.е.м.

         Из таблицы Периодической системы элементов Д. И. Менделеева определим массу ядра атома алюминия  mя = 26,9815 а.е.м. Тогда дефект массы ядра определим из формулы

                             Δm = m - mя = 27,2232- 26,9815 = 0,2417 а.е.м.

         По определению энергия связи равна Есв = Δmс2 = 0,2417·931 = 225 МэВ.

 

            Р Е Ш Е Н И Е  З А Д А Ч   Ч А С Т И  2  ЕГЭ

                                                                           

                                                                     Задача № 2-17

           Вычислить радиусы r2 и r3 второй и третьей орбит в атоме водорода.

         Решим эту задачу в общем виде для произвольной стационарной орбиты с номером n, затем вычислим значения радиусов для второй и третьей орбит электрона. Запишем  уравнение второго закона Ньютона, описывающего движение электрона по орбите с некоторым радиусом rn в атоме водорода.

          Согласно модели атома водорода на электрон, вращающийся вокруг ядра, заряд которого +е,  по окружности радиуса r со скоростью V, действует кулоновская сила

                                                                

которая сообщает электрону с массой mе центростремительное ускорение ац = V2/r.  

          Для решения данной задачи воспользуемся двумя уравнениями. Уравнением второго закона Ньютона, описывающего движение электрона по орбите в атоме водорода:

                                         

         И уравнением первого постулата Бора:

                                                        meVnrn = nћ     (2).

       В уравнении (2) n - главное квантовое число (порядковый номер стационарной орбиты электрона), n = 1, 2, 3, ...;  ћ = h/2π = 1,05·10-34 Дж·с - постоянная Планка (аш с чертой), являющаяся единицей измерения момента импульса электрона на стационарной орбите; в классической механике величину L = mVr  называют моментом импульса.

         Из системы двух уравнений (1) и (2) находим две неизвестные величины rn и Vn для стационарных орбит. Для этого выразим из уравнения (2) скорость Vn  и  подставим это выражение в уравнение (1):

         Радиусы стационарных орбит квантованы, т. е. имеют дискретные значения, пропорцио­нальные квадрату главного квантового числа.

         Атом имеет минимальный размер, когда n = 1. Радиус первой орбиты электрона, ближайшей к ядру, равен:

                                                            

          Радиусы последующих стационарных орбит можно определить из выражения:

                                                         rn = r1n2 = 5,3·10-11·n2 м       (5).

         Следовательно, радиусы второй и третьей орбит r2 = 2,12·10-10 м, r3 = 4,77·10-10 м.

       

                                                                    Задача № 2-24

          За 8 часов начальная масса радиоактивного изотопа уменьшилась в 3 раза. Во сколько раз она уменьшится за сутки, считая от начального момента времени?

         Дано: t1 = 8 ч, Nо/N1 = 3, t2 = 24 ч.  Определить  n - ?

         При радиоактивном распаде число радиоактивных (нераспавшихся) атомов убывает со временем по закону

                                                             

где Nо число радиоактивных атомов в начальный момент времени, λ – постоянная радиоактивного распада, t – время распада.

         Запишем уравнения распада для времени t1:

            КУПИТЬ  КНИГУ                                                                                             ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА 

                                                     телефон:   +79175649529,  почта:  gaegoralev@mail.ru

                ©   Содержание  и  дизайн:  Александр  Горский.          fizikaege100.ru

/