Cпектральный анализ - способ определения химического состава вещества по его спектру.

Читайте также:

66)Планк выдвинул гипотезу, что свет представляет собой поток частиц (фотонов), представляющих собой какую-то порцию энергии. Свет имеет двоякую природу: квантовую и волновую. Как волна, это явление связанно с распространением потока частиц.

Фотон - мельчайшая частица электромагнитного излучения, имеющая энергию в один квант.

Энергия фотона равна:

(h-постоянная планка = 6,62•10^-31, n – частота электромагнитного излучения) (m – масса фотона, с – скорость фотона.)Фотон не имеет массы покоя ( m0 = 0), так как он не может существовать в состоянии покоя. Все фотоны движутся со скоростью света, с = 3·10⁸ м/с. Поглощаются и излучаются целиком. Обладает импульсом. (p – импульс фотона, l – длина волны) V = l•n

67)фотоэффект – процесс вырывания электронов из вещества под действием света. Был открыт Г. Герцем в 1887 году. Внешним фотоэффектом (фотоэлектронной эмиссией) называется испускание электронов веществом под действием электромагнитных излучений. Электроны, вылетающие из вещества при внешнем фотоэффекте, называются фотоэлектронами, а электрический ток, образуемый ими при упорядоченном движении во внешнем электрическом поле, называется фототоком. Внутренним фотоэффектом называется перераспределение электронов по энергетическим состояниям в твердых и жидких полупроводниках и диэлектриках, происходящее под действием излучений. Он проявляется в изменении концентрации носителей зарядов в среде и приводит к возникновению фотопроводимости или вентильного фотоэффекта. В дальнейшем исследования Герца продолжил А.Г.Столетов (рисунок 2 ) и экспериментально установил следующие законы:1. Сила фототока насыщения прямо пропорциональна потоку излучения, падающему на металл.

I нас ~ Ф 2. Начальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с увеличением частоты падающего света и не зависит от его интенсивности.

3. Независимо от интенсивности излучения фотоэффект вызывается только при длине волны, меньшей некоторого минимального значения, характерного для каждого вещества и называемого красной границей фотоэффекта.

68)В 1905 году А.Эйнштейн объяснил явление фотоэффекта, предполагая, что свет не только испускается, но поглощается порциями – фотонами. hv (h=6.62*10^-34 дж*с - постоянная Планка). Фотоэффект происходит в результате фотонов свободными электронами металла, при этом каждый фотон взаимодействует только с одним электроном , которому и передает полностью свою энергию (рисунок 3 foto42). Фотоэффект возникает при условии энергия фотона больше либо равна работе выхода электрона из металла. hv = Aв +

- уравнение Эйнштейна Если hv = Aв, то vmin = Aв/h – красная граница фотоэффекта

69)исследование строения атомов ЭрнестаРезерфорд по рассеянию а-частиц при прохождении через тонкие слои вещества. В этих опытах узкий пучок а-частиц, испускаемых радиоактивным веществом, направлялся на тонкую золотую фольгу. За фольгой помещался экран, способный светиться под ударами быстрых частиц. Было обнаружено, что большинство а-частиц отклоняется от прямолинейного распространения после прохождения фольги, т. е. рассеивается, а некоторые а-частицы вообще отбрасываются назад

Резерфорд предположил, что атом устроен по-добно планетарной системе. Суть модели строения атома по Резерфорду заключается в следующем: в центре атома находится положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена вся масса, вокруг ядра по круговым орбитам на больших расстояниях вращаются электроны (как планеты вокруг Солнца). Заряд ядра совпадает с номером химического элемента в таблице Менделеева.

Планетарная модель строения атома по Резерфорду не смогла объяснить ряд известных фактов: электрон, имеющий заряд, должен за счет кулонов-ских сил притяжения упасть на ядро, а атом — это устойчивая система; при движении по круговой орбите, приближаясь к ядру, электрон в атоме должен излучать электромагнитные волны всевозможных частот, т. е. излучаемый свет должен иметь непрерывный спектр, на практике же получается иное: электроны атомов излучают свет, имеющий линейчатый спектр. Разрешить противоречия планетарной ядерной модели строения атома первым попытался датский физик Ни лье Бор.

70)В основу своей теории Бор положил два постулата. Первый постулат: атомная система может находиться только в особых стационарных или квантовых состояниях, каждому из которых соответствует своя энергия; в стационарном состоянии атом не излучает Это означает, что электрон (например, в атоме водорода) может находиться на нескольких вполне определенных орбитах. Каждой орбите электрона соответствует вполне определенная энергия. Второй постулат: при переходе из одного стационарного состояния в другое испускается или поглощается квант электромагнитного излучения. Энергия фотона равна разности энергий атома в двух состояниях: , где h — постоянная Планка. При переходе электрона с ближней орбиты на более удаленную атомная система поглощает квант энергии. При переходе с более удаленной орбиты электрона на ближнюю орбиту по отношению к ядру атомная система излучает квант энергии.

71)Атом состоит из ядра и электронной оболочки. Размер атома определяется электронной оболочкой и равен ≈ 10-8см. Ядро – центральная массивная часть атома, расположено в центре атома и имеет размеры ≈ 10-13¸ 10-12см (1 – 10 Фм (ферми)).Следовательно, размер ядра меньше атома в 104 – 105 раз.Ядро состоитиз особых частиц - протонов и нейтронов. Протон имеет один элементарный положительный электрический заряд, а электрический заряд нейтрона равен нулю. Между этими частицами в любых парных комбинациях действуют особые (ядерные) силы, не зависящие от их электрического заряда, которые обеспечивают связь отдельных частиц с ядром. Поэтому в ядерной физике используют обобщающий термин нуклон, обозначающий любую из частиц, входящую в состав ядра, - как протон, так и нейтрон. Число нуклонов в ядре называется массовым числом и обозначается буквой А. Массовое число – всегда целое число.Число протонов в ядре обозначается буквой Z. Кроме этого Z – число электронов в атоме с ядром, имеющим Z протонов, поскольку атом является электрически нейтральным. Так как химические свойства элементов определяются числом электронов в атоме, то Z есть также порядковый номер или атомный номер элемента в таблице Менделеева.Число нейтронов в ядре обозначают буквой N. Следовательно, число нейтронов в ядре N = A – Z. Любая из трех пар чисел (Z,N),

(N,A) или (A,Z) однозначно определяет состав ядра. Обычно, по причинам, которые будут указаны ниже, используют пару чисел (А,Z). Атомы, ядра которых имеют конкретные значения А и Z, называются нуклидами. Для обозначения нуклида используют две формы записи: (А,Z) или , где Х - символ химического элемента, атомы которого имеют соответствующее ядро. Например, (12,6) или - соответствующий нуклид углерода. Поскольку символ химического элемента однозначно связан с Z, то часто атомный номер в форме записи с указанием символа химического элемента опускают и пишут просто . Такие же обозначения используются и для ядер.Атомы, ядра которых имеют в своем составе одинаковое число протонов Z, но различающиеся числом нуклонов А, называются изотопами химического элемента. Вещества, имеющие в своем составе атомы изотопов, имеют одинаковые химические свойства, но различную плотность, температуру плавления, кипения и пр., т.е. различаются физическими свойствами. Например: изотопы водорода. 1Н - Протий (легкий водород); 2Н - дейтерий (тяжелый водород, употребляют также символ , для ядра - d); 3Н - тритий (сверхтяжелый водород, употребляют также символ , для ядра d). 233U, 235U, 238U - изотопы урана. Однако об изотопе имеет смысл говорить, подразумевая его принадлежность к химическому элементу. Поэтому 235U- делящийся нуклид урана, а не делящийся изотоп урана. Таким же образом 3Н - радиоактивный нуклид водорода, а не радиоактивный изотоп, так как и в этом случае подразумеваются физические характеристики ядра, а не соответствующие химические свойства атома.

72)Почти 90 % из 2500 известных атомных ядер нестабильны. Нестабильное ядро самопроизвольно превращается в другие ядра с испусканием частиц. Это свойство ядер называется радиоактивностью. У больших ядер нестабильность возникает вследствие конкуренции между притяжением нуклонов ядерными силами и кулоновским отталкиванием протонов. Явление радиоактивности было открыто в 1896 году французским физиком А. Беккерелем, который обнаружил, что соли урана испускают неизвестное излучение, способное проникать через непрозрачные для света преграды и вызывать почернение фотоэмульсии. Естественной радиоактивностью называется радиоактивность, наблюдающаяся у существующих в природе неустойчивых изотопов. Искусственной радиоактивностью называется радиоактивность изотопов, полученных в результате ядерных реакций. Излучение радиоактивных веществ состоит из трех компонент: a-,b-,y-излучения. Обнаружено, что a-(поток полностью ионизированных атомов гелия),b-(поток быстрых электронов) лучи отклоняются магнитным полем в разные стороны, а y-(жесткое электромагнитное излучение (l=10-2 нм))лучи не отклоняются совсем. Так были определены знаки зарядов составных частей радиоактивного излучения.

Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 29 | Нарушение авторских прав

1 23

lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2021 год. (0.017 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав