Читайте также:
|
50) Рентге́новское излуче́ние — электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением, что соответствует длинам волн от 10−2 до 103 Å (от 10−12 до 10−7 м).
Источниками рентгеновского излучения является рентгеновская трубка, некоторые радиоактивные изотопы, ускорители (бетатрон) и накопители электронов (синхротронное излучение), лазеры и др.
Свойства: способность возбуждать видимое свечение некоторых химических веществ, вызывает флюоресценцию, действует на светочувствительный слой фотопластинок и пленок подобно видимому свету, обладают биологическим действием на организм, способность ионизировать воздух.
Применение: медицина, научные исследования, рентгеновская дефтекоспия и т.д
51) Применение различных диапазонов электромагнитных волн
Гамма-излучение: Гамма-дефектоскопия, Консервирование пищевых продуктов, Стерилизация медицинских материалов и оборудования, Лучевая терапия. Гамма-стерилизация специй, зерна, рыбы, мяса и других продуктов для увеличения срока хранения
Видимое излучение: медицина.
Ультрафиолетовое излучение: Стерилизация воздуха и твёрдых поверхностей, Дезинфекция питьевой воды, Химический анализ, Искусственный загар, Ультрафиолет в реставрации
Инфракрасное излучение: Медицина, При покраске, Инфракрасные излучатели применяют в
промышленности для сушки лакокрасочных поверхностей, Антикоррозийное средство
Рентгеновское излучение: рентгеновская дефектоскопия, определение химического состава вещества, рентгено-телевизионные интроскопы.
52) Влияние различных диапазонов электромагнитных волн на человека
Инфракрасное излучение: Очень сильное инфракрасное излучение в местах высокого нагрева может высушивать слизистую оболочку глаз. Наиболее опасно, когда излучение не сопровождается видимым светом. В таких местах необходимо надевать специальные защитные очки для глаз.
Ультрафиолетовое излучение: Воздействие ультрафиолетового излучения на кожу, превышающее естественную защитную способность кожи к загару, приводит к ожогам.
Ультрафиолетовое излучение может приводить к образованию мутаций. Образование мутаций, в свою очередь, может вызывать рак кожи и преждевременное старение.
Рентгеновское излучение: воздействует на ткани живых организмов и может быть причиной лучевой болезни, лучевых ожогов и злокачественных опухолей. По причине этого при работе с рентгеновским излучением необходимо соблюдать меры защиты. Считается, что поражение прямо пропорционально поглощённой дозе излучения. Рентгеновское излучение является мутагенным фактором.
Гамма-излучение: Облучение гамма-квантами в зависимости от дозы и продолжительности может вызвать хроническую и острую лучевые болезни. Стохастические эффекты облучения включают различные виды онкологических заболеваний. В то же время гамма-облучение подавляет рост раковых и других быстро делящихся клеток.
53) Проблемы всеволновой астрономии:
54) Гипотеза квантов распространялась на все новые и новые области. Эйнштейн применил эту гипотезу для объяснения фотоэффекта. Квант света, падая на вещество, выбивает с его поверхности электрон и сообщает ему кинетическую энергию.
Фото́н — элементарная частица, квант электромагнитного излучения.
Фотоэффе́кт — это испускание электронов веществом под действием света. В конденсированных веществах выделяют внешний и внутренний фотоэффект.
Законы фотоэффекта:
Формулировка 1-го закона фотоэффекта: Сила фототока прямо пропорциональна плотности светового потока.
Согласно 2-му закону фотоэффекта, максимальная кинетическая энергия вырываемых светом электронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.
3-й закон фотоэффекта: для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, то есть минимальная частота света 
, при которой ещё возможен фотоэффект, и если 
, то фотоэффект уже не происходит.
Практическое применение фотоэффекта в технике может быть разнообразным. В частности, внешний фотоэффект применяется для воспроизведения звука, например, в кино. Кроме того, созданы специальные приборы для измерения яркости, силы света, освещенности. Явление фотоэффекта задействовано в управлении производственными процессами. Для этого есть специальные приборы, называемые фотоэлементами.
55) Экспериментально давление света на твердые тела было впервые исследовано П.Н. Лебедевым в 1899. Основные трудности в экспериментальном обнаружении давления света заключались в выделении его на фоне радиометрических и конвективных сил, величина которых зависит от давления окружающего тело газа и при недостаточном вакууме может превышать давление света на несколько порядков. В опытах Лебедева в вакуумированном (мм рт. ст.) стеклянном сосуде на тонкой серебряной нити подвешивались коромысла крутильных весов с закрепленными на них тонкими дисками-крылышками, которые и облучались. Крылышки изготавливались из различных металлов и слюды с идентичными противоположными поверхностями. Последовательно облучая переднюю и заднюю поверхности крылышек различной толщины.
Под действием света могут происходить следующие процессы: присоединение атомов к молекулам, диссоциация, фотохимическая реакция, реакция синтеза.
56) Для лучей света, идущих от солнца или других небесных светил, земная атмосфера представляет собой своеобразную оптическую систему с постоянно меняющимися параметрами. Оказываясь на их пути, она и отражает часть света, рассеивает его, пропускает его сквозь всю толщу атмосферы, обеспечивая освещённость земной поверхности, в определённых условиях, разлагает его на составляющие и искривляет ход лучей, вызывая, тем самим, различные атмосферные явления. Наиболее необычные красочные из них это солнечный закат, радуга, северное сияние, мираж, солнечное и лунное гало.
Химические действия света
1. Действие света на поглощающие его вещества может вызвать химические превращения веществ, называемые фотохимическими peaкциями.
2. Разложение под действием света сложных молекул на более простые или на отдельные составляющие их атомы называется фотохимической диссоциацией молекул.
Фотодиссоциация становится возможной при частоте света, удов-летворяющей условию
где - граничная частота фотодиссоциации, D - энер-гия фотодиссоциации, которая обычно меньше энергии диссоциации основного состояния системы.
3. Для фотохимических реакций имеет место закон эквивалентности Эйнштейна: для каждого акта фотохимического превращения требуется один квант поглощенного света. Количество прореагировавших молекул связывается с энергией поглощенных квантов.
Свет применяется в перископах подводных лодок, телескопах и т.д.
57) "Планетарная модель атома Бора-Резерфорда. В 1911 году Эрнест Резерфорд, проделав ряд экспериментов, пришёл к выводу, что атом представляет собой подобие планетной системы, в которой электроны движутся по орбитам вокруг расположенного в центре атома тяжёлого положительно заряженного ядра. Однако такое описание атома вошло в противоречие с классической электродинамикой. Электрон при движении с центростремительным ускорением должен излучать электромагнитные волны. Расчёты показывали, что время, за которое электрон в таком атоме упадёт на ядро, совершенно ничтожно. Для объяснения стабильности атомов Нильсу Бору пришлось ввести постулаты.
1)Атом может находиться только в особенных стационарных или квантовых состояниях, каждому из которых отвечает определенная энергия. В стационарном состоянии атом не излучает электромагнитных волн.
2)При переходе электрона с орбиты на орбиту излучается или поглощается квант энергии 
, где 
— энергетические уровни, между которыми осуществляется переход. При переходе с верхнего уровня на нижний энергия излучается, при переходе с нижнего на верхний — поглощается.
58) Открытие нейтрона (1932) принадлежит физику Джеймсу Чедвику, за это открытие он получил Нобелевскую премию по физике в 1935 году.
Масса нейтрона, близка к массе протона, а спин равен 1/2. Ядро а состоит из протонов и нейтронов. В современной ядерной физике протон (p) и нейтрон (n) часто объединяются общим названием нуклон. Общее число нуклонов в ядреа называется массовым числом А, число протонов равно заряду ядра Z, число нейтронов N = А — Z. У изотопов одинаковое Z, но разные А и N, у ядер — изобар одинаковое А и разные Z и N.
Модели ядер: оболочечная, ротационная, Сверхтекучесть ядерного вещества и другие ядерные модели
59) Ква́нтовый генератор — общее название источников электромагнитного излучения, работающих на основе вынужденного излучения атомов и молекул. В зависимости от того, какуюдлину волны излучает квантовый генератор, он может называться по разному: лазер, мазер, разер, газер.
Квантовый генератор основан на принципе вынужденного излучения, предложенного А. Эйнштейном: когда квантовая система возбуждена и одновременно присутствует излучение соответствующей квантовому переходу частоты, вероятность скачка системы на более низкий энергетический уровень повышается пропорционально плотности уже присутствующих фотонов излучения.
Примерами линейчатых спектров могут служить масс-спектры и спектры связанно-связанных электронных переходов атома; примерами непрерывных спектров — спектр электромагнитного излучения нагретого твердого тела и спектр свободно-свободных электронных переходов атома; примерами комбинированных спектров — спектры излучения звёзд, где на сплошной спектр фотосферы накладываются хромосферные линии поглощения или большинство звуковых спектров.
Другим критерием типизации спектров служат физические процессы, лежащие в основе их получения. Так, по типу взаимодействия излучения с материей, спектры делятся на эмиссионные (спектры излучения), адсорбционные (спектры поглощения) и спектры рассеивания.
60) Ядерные реакции, превращения атомных ядер при взаимодействии с другими ядрами, элементарными частицами или γ-квантами. Такое определение разграничивает собственно ядерные реакции и процессы самопроизвольного превращения ядер при радиоактивном распаде, хотя в обоих случаях речь идет об образовании новых ядер.
Ядра урана-238 могут делиться лишь под влиянием нейтронов большой энергии. Такую энергию имеют только 60% нейтронов, появляющихся при делении ядра урана-238.
Я́дерный реа́ктор — это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция, сопровождающаяся выделением энергии.
61. Процесс радиоактивного распада называют радиоакти́вностью, а соответствующие элементы радиоактивными. Радиоактивными называют также вещества, содержащие радиоактивные ядра.
Методы:
1) дискретные (счетные и определяющие энергию частиц): счетчик Гейгера, ионизационная камера и др.;
2) трековые (дающие возможность наблюдать и фотографировать следы (треки) частиц в рабочем объеме детектора): камера Вильсона, пузырьковая камера, толстослойные фотоэмульсии и др.
Каждая частица имеет своего двойника — античастицу. Античастицы обладают рядом характеристик, имеющих те же значения, что и частица — масса, спин, время жизни, и некоторые характе ристики с противоположным знаком — электрический заряд, барионное и лептонные числа, s, c, b, t.
62.Естественная радиация была всегда: до появления человека, и даже нашей планеты. Радиоактивно всё, что нас окружает: почва, вода, растения и животные. В зависимости от региона планеты уровень естественной радиоактивности может колебаться от 5 до 20 микрорентген в час. По сложившемуся мнению, такой уровень радиации не опасен для человека и животных, хотя эта точка зрения неоднозначна, так как многие ученые утверждают, что радиация даже в малых дозах приводит к раку и мутациям. Правда, в связи с тем, что повлиять на естественный уровень радиации мы практически не можем, нужно стараться максимально оградить себя от факторов, приводящих к значительному превышению допустимых значений.
В отличие от естественных источников радиации, искусственная радиоактивность возникла и распространяется исключительно силами людей. К основным техногенным радиоактивным источникам относят ядерное оружие, промышленные отходы, АЭС, медицинское оборудование.Радиация может попадать в наш организм как угодно, часто виной этому становятся предметы, не вызывающие у нас никаких подозрений. Единственный способ обезопасить себя — купить дозиметр радиации. С его помощью можно самостоятельно контролировать безопасность членов своей семьи, не доверяя «уловкам» продавцов стройматериалов, антиквариата или торговцам на рынке, ручающимся за безопасное происхождение и экологическую чистоту своего товара.
63. Сущность термоядерного синтеза, в которой может быть высвобождено колоссальное количество энергии, состоит в слиянии двух атомов (ионов) легких элементов. В результате образуется частица с массой, меньшей, чем суммарная масса исходных элементов, а высвобождающаяся энергия соответствует разности масс.
64. Звезда формируется из газопылевого облака, которое сжимается под действием собственной гравитации. Когда давление и температура в центре протозвезды достигают определенных значений, там начинаются термоядерные реакции.Интенсивное излучение отталкивает пыль и газ, и снижает темпы его роста.
Этапы. Большое значение для определения возраста Вселенной имеет периодизация основных протекавших во Вселенной процессов. В настоящее время принята следующая периодизация:
• Самая ранняя эпоха - это планковское время. В это время гравитационное взаимодействие отделилось от остальных фундаментальных взаимодействий.
• Следующая эпоха характеризуется рождением первоначальных частиц кварков и разделением видов взаимодействий. Эта эпоха продолжалась до времён порядка 10−2 с после Большого взрыва.
• Современная эпоха стандартной космологии началась через 0,01 секунды после Большого взрыва. В этот период образовались ядра первичных элементов, возникли звёзды, Галактики, Солнечная система.
Важной вехой в истории развития Вселенной в эту эпоху считается эра рекомбинации, когда материя расширяющейся Вселенной стала прозрачной для излучения. По современным представлениям это произошло через 380 тыс. лет после Большого взрыва. В настоящее время это излучение мы можем наблюдать в виде реликтового фона, что является важнейшим экспериментальным подтверждением существующих моделей Вселенной.
65. Специа́льнаятео́рияотноси́тельности (СТО), ча́стнаятео́рияотноси́тельности — теория, заменившая механику Ньютона при описании движения тел со скоростями, близкими к скорости света. При малых скоростях различия между результатами СТО и ньютоновской механикой становятся несущественными.
Постулаты Эйнштейна
СТО полностью выводится на физическом уровне строгости из двух постулатов (положений):
1. Справедлив принцип относительности Эйнштейна — расширение принципа относительности Галилея.
2. Скорость света не зависит от скорости движения источника во всех инерциальных системах отсчёта.
Формулировка второго постулата может быть шире: «Скорость света постоянна во всех инерциальных системах отсчёта».
66. Относительность одновременности: два пространственно разделенных события, одновременные в одной ИСО, могут не быть одновременными в другой ИСО.
При переходе из одной СТО в другую может изменяться последовательность событий во времени, однако последовательность причинно-следственных событий остается неизменной во всех СО: следствие наступает после причины.
Причиной относительности одновременности является конечность скорости распространения сигналов.
Общий вид преобразований Лоренца в векторном виде, когда скорость систем отсчёта имеет произвольное направление:
где 
— фактор Лоренца, 
и 
— радиус-векторы события относительно систем S и S'.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 211 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |