МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
|||||||||||||||||||||||
РешениеЭлектрон в водородоподобном атоме двигается по круговой орбите, поэтому кулоновская сила взаимодействия электрона и ядра является центростремительной силой, то есть , где z – номер элемента, е – заряд электрона, Кл, r – радиус орбиты, u – скорость электрона на орбите, e0 – электрическая постоянная, m – масса электрона, m=9,110-31 кг. По второму постулату Бора момент импульса электрона на любой орбите удовлетворяет условие: , где n – номер орбиты, h – стала Планка, h=6.6310-34 ×Дж·с, r, u – соответственно радиус орбиты и скорость электрона на ней. Решим систему уравнений: разделим первое уравнение на второе и получим: или , по условию задачи z=2, n=1. Соответственно: u = = , рассчитаем: . По второму постулату Бора определим радиус орбиты: . Соответственно: , если n=1, то , рассчитаем: (м). Ответ: , м. Пример №2. Определить, какое количество ядер радиоактивного препарата , взятого в количестве 0,2мг, распадается в течение: а) 2с; б) 1ч. Дано:
Постоянная радиоактивного распада связана с периодом полураспада Т соотношением: . Число радиоактивных ядер в данной массе вещества вычисляется с помощью закона Авогадро: , (3) где - масса одного моля; -масса вещества; - число Авогадро. С учетом значения и формула (2) примет вид: (4). Если время распада t значительно меньше периода полураспада Т(t<<T), получим: (5). Число распавшихся за время распада ядер вычисляется по формуле (5). Подставим числовые данные и определим . Для второго промежутка времени нельзя применить приближенную формулу (5), так как , поэтому вычисление распавшегося числа атомов произведем по формуле (4): Ответ:
Пример №3. Вычислить дефект массы и энергию связи ядра . Дано:
где - порядковый номер элемента (число протонов в ядре); А – массовое число (число нуклонов в ядре); – соответственно масса протона, нейтрона и ядра. Так как в справочных таблицах приводятся массы нейтральных атомов, а не ядер, то дефект массы вычислим по формуле: . (2) Так как = , где m - масса изотопа водорода , то формула (2) примет вид: (3) Подставим в выражение (3) числовые данные и вычислим
В соответствии с законом взаимосвязи массы и энергии, Дж , (4) где - энергия связи, численно равная работе, которую необходимо затратить, чтобы разделить ядро на отдельные, не взаимодействующие между собой частицы без сообщения им кинетической энергии; - дефект массы ядра; с – скорость света в вакууме. Так как дефект массы выражен во внесистемных единицах (а.е.м.), то энергия связи ядра: МэВ(5) Подставим в формулу (5) числовое значение дефекта массы и вычислим (МэВ). Ответ: МэВ Пример№4. Найти удельную энергию связи нуклонов в ядрах и . Ядро какого элемента наиболее устойчиво? Дано:
Если дефект массы выразить в атомных единицах массы, то энергия связи нуклонов в ядре может быть вычислена по формуле, МэВ МэВ. (2) Дефект массы ядра определяется разностью масс свободных нуклонов и массой ядра: (3), где Z – число протонов в ядре – порядковый номер элемента; (А-Z) – число нейтронов в ядре; – соответственная масса протона, нейтрона и ядра элемента. В справочных таблицах приводятся массы не ядер, а нейтральных атомов, поэтому преобразуем формулу (3) так, чтобы пользоваться массой нейтрального атома (4), где - масса изотопа атома водорода. Подставим формулу (4) в (2) и полученное выражение в формулу (1), получим формулу для расчета удельной энергии связи . (5) Подставим числовые данные и вычислим удельную энергию связи: Так как удельная энергия связи нуклонов в ядре кобальта больше удельной энергии связи ядра урана, то более устойчиво ядро кобальта.
Ответ: Устойчивее ядро кобальта.
Пример №5 . Вычислить в мегаэлектроновольтах энергию ядерной реакции . Выделяется или поглощается энергия при этой реакции?
Дано:
Дефект массы: . (2) Так как число электронов до и после реакции сохраняется, вместо значений масс ядер воспользуемся значениями масс нейтральных атомов: Реакция протекает с выделением энергии, так как >0. Подставив значение в (1), получим . Реакция экзотермическая.
Ответ: . Реакция экзотермическая. 3.3. Базовые задачи для самостоятельного решения 1. Определить энергию фотона, соответствующего второй линии в первой инфракрасной серии Пашена спектра атома водорода. Ответ:
2. Найти энергию ионизации атома водорода(минимальную энергию, необходимую чтобы оторвать электрон от атома) Ответ:
3. Найти отношение длин волн вторых по порядку спектральных линий серии Бальмера и Пашена. Ответ:2,64
4. Вычислить для иона радиус первой боровской орбиты и скорость электрона на ней Ответ: Z=26,5 пм;
5. Вычислить с помощью закона Мозли длину волны - линии алюминия и кобальта. (Постоянную экранирования для К-серии считать равной единице). Ответ:
6. Определить коротковолновую границу сплошного спектра рентгеновского излучения, если рентгеновская трубка работает под напряжением 30 кВ Ответ:41пм
7. При каком наименьшем напряжении на рентгеновской трубке начинают появляться линии К-серии меди? Ответ:8кВ
8. Вычислить дефект массы и энергию связи ядра . Ответ:
9. При соударении -частицы с ядром бора произошла ядерная реакция , в результате которой образовалось 2 новых ядра. Одним из этих ядер было ядро атома водорода . Определить порядковый номер и массовое число второго ядра, определить энергетический эффект протекающей ядерной реакции. Ответ:
10. Дописать ядерную реакцию и вычислить ее тепловой эффект: . Ответ: 11. Вычислить энергию ядерной реакции . Ответ:
12. Какой изотоп образуется из -активного в результате 5 -распадов и трех -распадов? Ответ:
13. Определить порядковый номер и массовое число частицы, обозначенной буквой х, в символической записи ядерной реакции Ответ:А=1; Z=0; частица – нейтрон.
14. Сравнить отношение длин волн де Бройля для электрона и шарика массой m=1г, движущихся с одинаковой скоростью. Ответ:
15. Найти длину волны де Бройля для электрона, кинетическая энергия которого равна 1МэВ. Ответ:
16. Вычислить длину волны де Бройля для электрона, протона и атома урана, имеющих одинаковую кинетическую энергию 100эВ. Ответ:
17. Определить число атомов радиоактивного препарата йода , массой 0,5мкг, распавшихся в течение 1 мин, 1 недели. Ответ:
18. Период полураспада радия составляет 1620 лет. Найти постоянную распада. Ответ:
19. Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 200 атомов. Определить период полураспада. Ответ:
20. Определить дефект массы и энергию связи ядра атома тяжелого водорода 1Н3. Ответ:
3.4. Контрольные вопросы Читайте також:
|
||||||||||||||||||||||||
|