- •Корпускулярно-волновая природа электромагнитного излучения
- •1. Проблемы излучения абсолютно черного тела
- •1.1. Основные определения
- •1.2. Закон Кирхгофа
- •1.3. Законы излучения ачт
- •2. Внешний фотоэффект
- •3. Энергия и импульс световых квантов
- •4. Эффект Комптона
- •29.5. Модель атома Бора – Резерфорда. Опыты Франка и Герца
- •29.6. Спектр атома водорода по Бору
- •Элементы квантовой механики
- •1. Корпускулярно-волновой дуализм
- •2. Соотношение неопределенностей Гейзенберга
- •3. Волновая функция и ее статистический смысл
- •30.4. Уравнение Шредингера
- •5. Решение уравнения Шредингера для микрочастицы, находящейся в бесконечно глубокой потенциальной яме
- •30.6. Квантовый гармонический осциллятор
- •7. Туннельный эффект
- •31. Физика атомов и молекул
- •31.1. Квантово-механическая модель атома водорода
- •31.2. Опыт Штерна и Герлаха. Спин электрона
- •31.3. Принцип Паули. Периодическая система элементов Менделеева
- •31.4. Рентгеновские спектры
- •31.5. Типы межатомных связей и образование молекул
- •31.6. Молекулярные спектры
- •31.7. Комбинационное рассеяние света
- •31.8. Люминесценция
- •32. Элементы квантовой статистики
- •32.1. Классическая и квантовая статистики
- •32.2. Распределения Ферми-Дирака и Бозе-Энштейна
- •33. Физика твердого тела
- •33.1. Элементы зонной теории кристаллов
- •33.2. Диэлектрики
- •33.3. Металлы
- •33.4. Полупроводники
- •33.5. Примесная проводимость полупроводников
- •33.7. Полупроводниковые приборы
- •33.8. Фотопроводимость
- •34. Макроскопические квантовые эффекты
- •34.1 Явление сверхпроводимости
- •34.2. Эффект Джозефсона
- •34.3. Сверхтекучесть
- •35. Основы квантовой электроники
- •35.1. Взаимодействие излучения с веществом
- •35.2. Инверсная заселенность
- •35.3. Лазеры
- •36. Физика атомного ядра
- •36.1. Строение и основные характеристики атомных ядер
- •36.2. Энергия связи ядра. Дефект массы
- •36.3. Свойства ядерных сил
- •36.4. Феноменологические модели ядра
- •36.5. Радиоактивные превращения атомных ядер
- •36.6. Закономерности -распада
- •36.7. Закономерности -распада
- •36.9. Ядерные реакции
- •36.40. Спонтанное деление ядер
- •36.11. Вынужденное деление ядер. Цепная реакция деления
- •36.12. Ядерный реактор
- •36.13. Термоядерные реакции
- •36.14. Дозиметрические единицы
- •37. Элементарные частицы
- •37.1. Фундаментальные взаимодействия
- •37.2. Классы элементарных частиц
- •37.3. Характеристики элементарных частиц
- •37.4. Частицы и античастицы
- •37.5. Лептоны
- •37.6. Адроны
- •37.7. Кварки
- •37.8. Переносчики фундаментальных взаимодействий
36.14. Дозиметрические единицы
Ядерное излучение (-, - и -лучи, протоны, нейтроны), взаимодействуя с электронами атомов или ядрами, способно оказывать разнообразные воздействия на вещество. Заряженные частицы и -кванты, взаимодействуя с электронами, могут ионизировать атомы или возбуждать их, а также возбуждать или разрушать молекулы. Эти явления существенно влияют на ход многих химических реакций и могут стимулировать такие реакции, которые не проходят в обычных условиях. Те же действия косвенно могут производить и нейтроны, которые после захвата их ядрами порождают -лучи. Влияние ядерных излучений на химические процессы изучают в ядерной химии.
В живых организмах химические изменения, вызванные ядерными излучениями, могут приводить к различным физиологическим нарушениям, а также к мутациям. Эти вопросы рассматриваются в радиационной биологии медицине.
В твердых телах ядерные излучения могут выбивать атомы из их равновесных положений в кристаллической решетке, приводя к появлению многочисленных дефектов, существенно влияющих на прочность, электропроводность и другие свойства твердых тел. Эти явления исследуют в радиационной физике твердого тела.
Взаимодействие ядерного излучения с веществом характеризуют дозой ионизирующего излучения.
Дозой излучения называют отношение поглощенной энергии к массе облучаемого вещества. Единица дозы излучения — грей (Гр) — доза излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передается энергия излучения 1 Дж. Внесистемная единица дозы излучения — 1 рад (1 рад= =0,01 Гр).
Мощность дозы излучения — это доза, отнесенная к единице времени; единицей мощности излучения служит грей в секунду (Гр/с).
Экспозиционная доза излучения представляет собой энергетическую характеристику рентгеновского или -излучения, оцениваемую по эффекту ионизации сухого воздуха. Единицей ее служит кулон на килограмм (Кл/кг) — это эквивалентная доза рентгеновского или -излучения, при которой в 1 кг воздуха образуется заряд какого-либо знака, равный 1 Кл. Используется также внесистемная единица рентген (Р) — 1 Р=2,5810‑4 Кл/кг.
Единицей мощности экспозиционной дозы принят ампер на килограмм (А/кг) — мощность электромагнитного излучения, при котором за время 1 с экспозиционная доза возрастает на 1 Кл/кг. Применяют также внесистемные единицы: рентген в секунду (1 Р/с = 2.58 10-4 А/кг), рентген в минуту (1Р/мин = 4.3 10-6 А/кг), рентген в час (1Р/мин = 7.17 10-8 А/кг).
Эквивалентная (или биологическая) доза излучения по биологическому его воздействию. Она равна произведению дозы излучения на коэффициент качества К, характеризующего относительное биологическое воздействие данного типа излучения. Для рентгеновского и –излучений К=1, для тепловых нейтронов К=3, для нейтронов с энергией 0.5 МэВ К=10. Единица эквивалентной дозы – Дж/кг. Применяют также внесистемную единицу – биологический эквивалент рентгена (бэр), 1 бэр = 0.01 Дж/кг.
Лекція 51.
Фундаментальнi взаємодiї. Класи елементарних частинок. Характеристики елементарних частинок. Частинки та античастинки. Лептони. Адрони. Кварки.