lāzeri un atoma uzbūve

Atoma uzbūve. Bora postulāti. Ar  daļiņām apstaro zelta foliju, ļoti plānu foliju un šīs daļiņas sadalās 3 daļās: 1. 3. kūlis atsitas pret pozitīvo kodolu; 2. 2.kūlis iet tuvu garām negatīvam elektronam; 3. 1.kūlis iet cauri tukšai telpai, kura eksistē starp kodolu un elektroniem. Secinājums – atoma centrā atrodas kodols, kurā koncentrēta gandrīz visa atoma masa un viss pozitīvais lādiņš. (protoni un neitroni), apkārt riņķo negatīvie elektroni. [Datomam=1*10-10m; Dkodolam=1*10-14m Datomam=10000Dkodolam] Ja visi elektroni blīvi piekļautos kodolam, t.i., ja nebūtu tukšā telpa starp elektroniem un kodolu, tad vi

i
ielas blīvums būtu =1*1014g/m3 [1cm3 masa =100milj tonnu]. Bora postulāti – Atoma sistēma var atrasties tikai īpašos stacionāros apstākļos ar enerģiju En-folonus neizstaro. Gaisma tiek izstarota atomam pārejot no viena stacionārā stāvokļa, kurā tam piemīt > enerģija Ek, kā citā stāvoklī, kurā tam piemīt < enerģija En. Izstarotā fotona enerģija vienāda ar stacionāro stāvokļu enerģiju starpību. hkn=Ek-En Atoms ierosinātā stāvoklī atrodas ļoti īsu brīdi 1*10-8s. Lāzeri – optiskie kvantu ģeneratori. Lāzeru priekšrocības – veido ļoti šaurus gaismas kūļus (izplūdes leņķis 10-5rad), gaisma ir īp
p
paši monohromatiska, ļoti spēcīgi enerģijas avoti – jauda sasniedz 1012 -1014 W no viena cm2. Ja enerģiju fokusē laukumā ar d=10-4cm, tad jauda var sasniegt 1020 W/cm2. Darbības princips: ja ar ārējiem ierosinātājiem atomus ierosina, tie pieņem enerģiju atbilstoši 3-šajam enerģijas līmenim(zīm.), kādā atoms at
t
trodas 10-8s; pēc šī laika neizstarojot enerģiju atoms ieņem stāvokli, kas atbilst 2-jam līmenim; 2-jā līmenī atrodas 10-3s, veidojas pārapdzīvotība. Attiecīga elektromagnētiskā viļņa ietekmē rodas inducētais starojums ar lielām jaudām. Impulsu lāzeri ir visspēcīgākie, jo izstaro mikrosekunžu laikā, Nepārtrauktajiem lāzeriem jauda ir 1*105W. Sastāvdaļās: 1.enerģijas jeb iesvārstīšanas avots – noved vielu ierosinātā stāvoklī. Par šādu iesvārstīšanās avotu var kalpot lieljaudas izlādes spuldzes (optiskā iesvārstīšana); elektriskā strāva, ko laiž caur aktīvo vidi; ātro elektronu plūsma. 2.aktīvā viela – cietviela (piem. sintētiskais rubīns 0,694 m); gāzes (piem. Hēlija un Neona maisījums =632 nm ar ārēju ierosinātāju ierosina hēlija atomus, kuri savukārt ierosina neona atomus, kas dod inducēto starojumu; pusvadītāji (piem. Gallija arsenīds). Izmantošana: tehnoloģijas procesos ļoti lielas enerģijas var safokusēt uz laukumu 10-6 cm2 enerģijas blīvums uz apstrādājamo vi
i
irsmu 1000daļu sekundes laikā (10-3s) ir 100*109W uz cm2, no šādas enerģijas iztvaiko dimants, volframs. Sakarst tikai apstarotais lauciņš. Var pielietot medicīnā un bioloģijā – 100W lāzers ir tas pats, kas skalpelis; attālumu mērīšanai; hologrāfijā –3D bilde; mūzikas ierakstu veidošanā; kara tehnoloģijās. Radioaktivitāte – parādība, kad neierosināta ķīmiskā elementa atomi patvaļīgi izstaro enerģiju. Radioaktīvie elementi ir visi, kuru kārtas skaitlis ir > par 83. (dabā pastāv apmēram 300 aktīvo izotopu). Starojuma intensitāti nosaka tikai urāna sāļu daudzums, tas nav atkarīgs kādā savienojumā urāns ietilpst, st
t
tarojums raksturo tikai urāna atomus. Sabrukšanas likums – radioaktīvās pārvērtības notiek ar atomu kodoliem. Radioaktīvo vielu pussabrukšanas periods ir laika intervāls, kurā vielas aktivitāte jeb radioaktīvo atomu skaits samazinās 2 reizes. Ja sākotnēji atomu skaits ir No, tad pēc laika T(pussabrukšanas periods) Nodalīts ar 2 t(tekošais laiks) N(atlikušo radioaktīvo atomu skaits) Formula: N=No/2t/T=No*2-t/T [Turānam=4,5 miljardi gadu, Trādijam= 1600 gadu, Tjodam= 10 dienas. Atomu mākslīgās pārvērtības. Neitronu atklāšana. Kodolu var sagraut tikai izmantojot ļoti lielas enerģijas, kuras iegūst, piešķirot elementārdaļiņām pietiekoši lielus atomus.  daļiņas kinētiskā enerģija tiek patērēta kodola iekšējās enerģijas palielināšanai. Neitronu atklāja 1932. gadā, bombardējot Be ar  daļiņām, kurām nav lādiņa, bet masa līdzīga protona masai. Atomu kodola uzbūve un kodolspēki. Relatīvā atommasa ir vienāda ar masas skaitli A=Z+N (Z-protonu sk, N-neitronu sk). Starp nu kloniem (protoniem un neitroniem) darbojas kodolspēki – stiprās mijiedarbības. Apm 100 reiz lielāki, stiprāki par elektromagnētiskajiem spēkiem. Darbojas tikai ļoti mazos attālumos ~ 10-15m (kodola izmēri). Nav atkarīgi no nu klona lādiņa. Kodolspēki spēj piesātināties – viens nu klons var atrasties mijiedarbībā tikai ar noteiktu skaitu kaimiņ nu klonu. , ,  – starojums.  stari ir elektromagnētiskie viļņi ar viļņa garumu =10-10 līdz 10-13m, kuri izdalās atomu kodolu pārvērtībās. Īpašības: liela caur spiešanās spēja – iet caur cilvēka ķermeni, 5 cm svina loksni, 1 cm tērauda. Novēro difrakciju ap kodoliem, jo lielāks elementa kārtas skaitlis, jo intensīvāks ir starojums.  stari ir ātro elektronu plūsma, ko izdala kodols, radioaktīvo pārvērtību procesā. Neitrons sadalās ātrajā elektronā, kurš izlido un protonā, kurš paliek kodolā.  stari noliecas elektromagnētiskajā laukā; cilvēka organismā iespiežas 6 cm, 2cm Al-js aiztur staru .  stari ir He kodoli, kuri izdalās radioaktīvajās pārvērtībās. Tie iespiežas cilvēka organism;a līdz pat 0,12 mm, 0,06 mm Al-js aiztur, cauri papīram neiet. Radioaktīvās pārvērtības. Tās notiek ar atomiem un to kodoliem. Starojuma intensitāte nav atkarīga no temperatūras un spiediena. Tā samazinās ilglaicīgos procesos – pakāpeniski. Pārbīdes likumi:  sabrukšanām kodols zaudē 2 protonus un tā masa samazinās par 4 atommasas vienībām, tā rezultātā elements pārvietojas par 2 vietām uz sākumu. ZMX  24He + Z-2M-4Y.  sabrukšanā ķīmiskais elements pārvietojas par 1 vietu uz periodiskās sistēmas beigām. Tādēļ, ka kodolā nāk klāt protons. . ZMX  -1oe + Z+1MY.  sabrukšanā atoma kodola lādiņš un masa nemainās. Izotopi. Ir vielas, kuru kodolos ir vienāds protonu skaits, bet atšķirīgs neitronu skaits. Šīm vielām ir vienādas ķīmiskās īpašības, bet atšķirīgas radioaktīvās īpašības. Atoma kodola lādiņš nosaka ķīmiskās un fizikālās īpašības. Ne radioaktīvās īpašības. [11H-ūdeņradis; 12H-dietērijs; 13H-tritijs]. Periodiskajā sistēmā visi masas skaitļi ir daļskaitļi, jo tās ir visu dabā esošo izotopu vidējās masas. Kodola vielas blīvums ir ārkārtīgi liels kodola masai =1,8*1017kg/m3, visu kodolu blīvumi ir vienādi.

Leave a Comment