радиоактивтілік. Радиоактивтіліктің ыдырау заңы .жартылай ыдырау периоды

Электр тогы. Ток күші. ток тығыздығы. Зарядталған бөлшектердің реттелген қозғалысын - электр тогы дейміз. Электр тоғы еркін электрондардың немесе иондардың реттелген орнын ауыстыруы кезінде ғана пайда болады Дегенмен, егер бейтарап тұтас дене орнын ауыстырылса, ондағы қисапсыз көп электрондар мен атом ядроларының реттелген қозғалысына қарамастан, электр тоғы пайда болмайды. Бұл жағдайда өткізгіштің кез келген қимасы орын ауыстыратын толық заряд нөлге тең, өйткені таңбалары әр түрлі зарядтар бірдей орташа жылдамдықпен орын ауыстырады.
Электр тоғының белгілі бір бағыты болады. Тоқтың бағытына оң зарядталған бөлшектердің қозғалыс бағыты болады. Егер ток теріс зарядталған бөлшкетердің қозғалысынан пайда болса, онда ток бағыты бөлшектер қозғалысының бағытына қарама – қарсы деп саналады..Электр тогы ток күші деп аталатын шамамен сипатталады. Ток күші уақыт бірлігі ішінде берілген өткізгіштің көлденең қимасынан өтетін зарядтар шамасы: . Бұл өрнек токтың лездік мәнін сипаттайды. Егер токтың күші мен бағыты уақыт өтуіне сәйкес өзгермейтін болса, онда мұндай ток тұрақты ток деп аталады: ;

Мұндағы: q - өкізгіштің көлденең қимасы арқылы t уақыт ішінде өтетін электр заряды. Тоқ күшінің өлщемі - 1 Ампер. Электр тогы өзі өткен бет бойынша біркелкі таралмауы да мүмкін. Электр тогы сан жағынан ток тығыздығы деген шамамен сипатталады. Сонымен ток тығыздығы деп өткізгіштің бірлік көлденең қимасынан өтетін ток күшін айтамыз: . Егер де ток өткізгіштің көлденең қимасынан біркелкі өтпесе, онда ток тығыздығы: .

Егер dt уақыт ішінде өткізгіштің көлденең қимасы арқылы заряд тасымалданса (мұндағы n, e, - концентрация, заряд және зарядтың реттелген қозғалысының жылдамдығы), онда ток күші .

Ал, өткізгіштегі ток тығыздығы мынаған тең болады: .

Тоқ тығыздығы - векторлық шама. Өлшем бірлігі: .

Атом құрылысы. Резерфорд тәжірбесі. Атом ядролары абсолют шамасы жағынан электрон зарядына тең оң зарядталған протондар және электрлі бейтарап – нейтрондардан тұрады. Олар нуклон деп аталатын бөлшекті құрайды.

Ядролар модельдері:

- тамшылық модель - ядродағы әсер ететін күштерді сұйық тамшысындағы молекулалар арасындағы күштерге ұқсас деп қарастырады;

- қабықшалық модель - ядроның энергетикалық құрылымы (нуклондардың энергия деңгейлері) атомның электрондық қабықша энергиясының құрылымына ұқсас:

Резерфорд тәжірибесі Атомның ішінде электр зарядтарының орналасу тәртібін анықтау үшін 1911 жылы Резерфорд өзінің шекірттері Г. Гейгер және Э. Марсденмен бірге альфа-бөлшектер шоғын өте жұқа алтын фольгадан өткізіп, бірнеше тәжірибелер жасады. Осы тәжірибелерді зерделеу нәтижесінде атомның ядролық, басқаша айтсақ, планетарлық моделі өмірге келді.

Тәжірибенің нәтижесінде альфа-бөлшектердің басым көпшілігі фольгадан өткенде алғашқы бағыттан aуытқымайтыны (φ≈1-2°) анықталды. Бұл нәтиже, негізінен, Томсон моделіне сүйеніп жасалған есептеулермен дәл келді. Бірақ, альфа- бөлшектердің мардымсыз аз бөлігі 90°-тан артық бұрышқа ауытқитыны, яғни олар фольгаға соғылып, кері бағытта ұшатыны таңдандырды. Сегіз мыңға жуық бөлшектердің біреуі ғана осындай үлкен бұрышқа ауытқиды екен! Мұны Томсон моделі негізінде түсіндіру тіпті мүмкін болмады. Тәжірибеде алынған нәтижелерді зерделей отырып Резерфорд өз моделін ұсынды. Ол атомның оң заряды оның ортасында орналасқанрадиусы шамамен 10^-15 м өте аз көлемге жинақталған деген қорытындыға келді. Бұл орталық бөлшекті Резерфорд ядро деп атады. Атомның массасы түгел дерлік ядрода шоғырланған. Ядроны айнала әр түрлі орбиталармен электрондар қозғалып жүреді. Ең шеткі электрон орбитасының радиусы атомның радиусына тең, R_a≈10^-10 м. Бұл үлгі Күн жүйесінің құрылымына ұқсайтын болғандықтан, оны атомның планетарлық моделі деп те атайды. Модель бойынша атом көлемінің басым көпшілік бөлігі "бос" болып шығады, ядроның радиусы атомның радиусынан 100 000 есе кіші. Орбиталардағы электрондардың теріс зарядтарының қосындысы ядроның оң зарядына тең, атом электрлік бейтарап. Атомның ішіндегі бос кеңістік "өте үлкен". Сондықтан, фольга арқылы өткенде альфа-бөлшектерінің көбі ядродан алыс өтеді де, шашырамайды. Электрондар альфа-бөлшектен 8 мың еседей жеңіл болғандықтан, оның қозғалыс траекториясын өзгерте алмайды. Тек ядроға тікелей қарсы келіп қалған альфа-бөлшектер ғана онымен әсерлесіп, кері ұшады. Мұндай бөлшектер саны ядро радиусының атом радиусына қатынасымен анықталады

Магнит өрісінің қозғалыстағы зарядқа әсері. Лоренц күші және оның бағытын анықтау Магнит өрісі тек тогы бар өткізгішке ғана емес, сол сияқты кез келген қозғалыстағы зарядтарга да әсер ететіндігін көптеген эксперименттердің нәтижелері дәлелдеді. Ал магнит өрісіндегі әр зарядқа әсер ететін күшті Лоренц күші деп атайды. Лоренц күшінің өрнегі: . Мұндағы, - өткізгіштегі ток күші, -электрондардың бағытталған жылдамдығы, -магнит өрісінің күш сызықтары мен электрондардың бағытталған жылдамдығының арасындағы бұрыш. Лоренц күшінің бағытын сол қол ережесі бойынша анықтайды, яғни магнит индукциясы алақанды тесіп өтсе, саусақтар электрондар жылдамдығының бағытын көрсетсе, онда бас бармақ Лоренц күшінің бағытын анықтайды. Сонымен Лоренц күші электрондардың жылдамдығына перпендикуляр болып, оларға нормаль үдеу беріп отырады. Лоренц күші магнит өрісінде ешқандай жұмыс істемейді. Күш тек электрондардың жылдамдығының бағытын ғана өзгертеді. Олай болса жылдамдықтың шамасы мен оның кинетикалық энергиясы магнит өрісінде өзгермейді. Жалпы магнит өрісіндегі қозғалыстағы зарядқа магнит индукциясынан ( ) басқа, кернеулігі электр өрісі де әсер етеді. Олай болса, зарядқа әсер етуші қорытқы күш электрлік күш пен Лоренц күшінің қосындысына тең болады.

Линза Линзалардың түрлері. Екі жағы қисықсызықты бетпен шектелген мөлдір дене линза деп аталады (дербес жағдайда екі беттің біреуі жазық болады). Сыртқы пішініне қарай линзала 1) екі жағы дөңес (дөңес);2) бір жағы дөңес, екінші жағы жазық (дөңес жазық);3) екі жағы ойыс (ойыс);4) бір жағы ойыс, екінші жағы жазық (ойыс жазық); 5) бір жағы дөңес, екінші жағы ойыс (дөңес ойыс) болып бөлінеді. линзаның қалыңдығы екі бетінің R₁ және R₂ қисықтық радиустарынан әлдеқайда аз болса, онда мұндай линза жұқа линза деп аталады. Оптикалық схемаларда линзалар жоғары – төмен бағытталған бағдармен белгіленеді. Дөңес бет үшін қисықтық радиус R>0; ойыс бет үшін R<0. Линза беттерінің қисықтықтарының центрлерінен өтетін түзу бас оптикалық ось деп аталады. Бас оптикалық осьте орналасқан және одан сәулелер өткенде сынбайтын қасиеті бар нүкте линзаның оптикалық центрі деп аталады (әдетте оны О деп белгілейді). Линзаның оптикалық центрінен өтетін бірақ бас оптикалық осьпен сәйкес келмейтін түзулер жорамал оптикалық осьтер деп аталадыБас оптикалық оське параллель таралатын жарық шоғының сәулелері қиылысатын F нүкте линзаның фокусы деп аталады. Линзаның фокусы бас оптикалық ось бойында жатады.Линзаның фокусы арқылы өтетін және бас оптикалық оське перпендикуляр орналасқан жазықтық фокалдық жазықтық деп аталадыЛинзаның оптикалық центрі O мен фокустың F арасындағы қашықтық фокустық қашықтық f деп аталады: Жұқа линзаның формуласы:

Мұндағы: a – линзадан нәрсеге дейінгі, b – линзадан кескінге дейін қашықтық. Егер a= , яғнисәулелер линзаға параллель шоқ болып түседі (сурет (a)), онда b= f. Егер b= , яғни кескін шексіздікте орналасады және осының нәтижесінде сәулелер линзадан параллель шоқ болып шығады, онда a= f. Екі жағынан бірдей ортамен қоршалған линзаның фокустық қашықтықтары тең болады - шамасы линзаның оптикалық күші деп аталады. Оның өлшем бірлігі - диоптрия (дптр) – фокустық қашықтығы 1м-ге тең линзаның оптикалық күші.Оптикалық күші оң линзалар - жинағыш линзалар, ал оптикалық күші теріс линзалар - шашыратқыш линзалар деп аталады. Жинағыш линзаға қарағанда, шашыратушы линзаның фокустары жорамал болады. Бас оптикалық оське параллель таралып шашыратушы линзаға түскен сәулелердің жалған жалғасы (сынғаннан кейін) осы жорамал фокуста жинақталады.

Интерференция. Дифракция. Дифракциялық тор Фазалар ығысуы тұрақты және жиіліктері бірдей толкындардың қосылуы жарық толқындарының өзара әрекеттесуіндегі көңіл аударатын жағдай. Мұнда кеңістіктің кейбір нүктелерінде толқындардың қабаттасуынан бір-бірін күшейтетін, ал басқа бір нүктелерінде керісінше бір-бірін әлсірететін интерференция құбылысы байқалады. Экранда күңгірт және ашық жолақтар кезектесіп орналасады. Бұл интерференцияқұбылысы. Жарықтың интерференциясы механикалық толқындардың интерференциясы сияқты өтеді. Жарықтың минимум (әлсіреу) және максимум (күшею) шарттары (4.10) және (4.11) формулаларымен анықталады. Сонымен қатар жарық толқындары интерференциясының кейбір ерекшеліктері бар. Егер екі жарық көзінен бірдей жиілікті синусоидалық жарық толқындары шығарылса, онда олар кездескен жерде интерференция көрінісі пайда болады. Бірақ осы көріністі бір-біріне қатысы жоқ бірдей жарық шығаратын екі жарық көзінен шық қан толқындар арқылы алу мүмкін емес. Интерференция құбылысын 1675 жылы Томас Юнг Ньютон, одан кейін Юнг және Френель байқаған. Мұны қалай түсіндіруге болады? Шын мәнінде, мәселе толқынның цугінде екен. Дененің әр түрлі атомдары бір-біріне байланыссыз жарық шығарады. Сондықтан олардың жиіліктерінің бірдей болуына қарамастан, әр цугтің фазасы әр түрлі. Ал бұл жарықтың фазасы ретсіз өзгеретін электромагниттік толқын екенін көрсетеді. Сонда екі толқынды бір-біріне қосқанда пайда болған қорытқы толқынның берілген нүктедегі амплитудасы да кездейсоқ түрде бір секундта миллион есе (максимум немесе минимум болып) өзгеріп отырады.Жарық түскен бет біздің көзімізге біркелкі жарық түскен беттей болып көрінеді. Сондықтан жарық толқынының интерференциясы тек когерентті толқындар қабаттасқанда ғана пайда болады. Дифракция (лат. dіfractus – сындырылған) – механикалық, дыбыс және жарық толқындарының өздерінің толқын ұзындығымен шамалас тосқауылды орап өтуі, сондай-ақ сұйықтық пен газ молекулаларыныңнемесе кристалл, сұйықтық, т.б. микробөлшектерінің электрондар, нейтрондар Дифракциялық тор Айқын да анық дифракциялық суретті алу және бақылау үшін дифракциялық торды пайдаланады. Дифракциялық тoр дегеніміз — жарық дифракциясы байқалатын тосқауылдар және саңылаулардың жиынтығы. Дифракциялық торды реттелген дифракциялық тop және реттелмеген дифракциялық тop деп бөледі. Реттелген тор деп саңылаулары белгілі бір қатаң тәртіп бойынша орналаскан торларды, ал реттелмеген деп саңылаулары тәртіпсіз орналасқан торларды айтады. Геометриялық құрылысына қарай торларды жазық және кеңістіктік торлар деп те бөледі. Кеңістіктік реттелмеген торларға, мысалы, тұмандағы ауа тамшылары немесе мұз қиыршықтарының жиынтығы, көз кірпіктері жатады.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: