- •Оглавление
- •1 Явление ядерного распада как основа ядерной энергетики
- •1.1 Из каких частиц состоит ядро атома, какие у них свойства – масса, заряд
- •1.2 Назвать 3 основных вида радиоактивных излучений и дать характеристики (заряд, масса, проникающая способность) образующих их частиц.
- •1.3 Закон радиоактивного распада. Период полураспада.
- •1.4 Что называется естественной радиоактивностью, показать и объяснить на примерах
- •1.5 Цепная реакция деления ядра. Критическая масса.
- •1.6 Принцип работы ядерного реактора
- •2. Тепловые машины и тепловые насосы различных видов. Методы повышения кпд двс в современном автомобилестроении
- •2.1 Первый и второй законы термодинамики
- •2.2 Тепловой двигатель, кпд, примеры
- •1.7 Дефект массы. Ядерные и термоядерные реакции
- •2.3 Цикл Карно
- •2.4 Тепловой насос, холодильный и отопительный коэффициенты.
- •2.5 Типы тепловых насосов и области их практического применения
- •2.6. Способы увеличения кпд промышленных тепловых двигателей
- •3. Эффект Пельтье. Термоэлектрические преобразователи. Новые применение, перспективы использования
- •3.1 Эффект Пельтье
- •3.2. Эффект Зеебека
- •3.2 Уравнение теплового баланса термоэлектрического теплового насоса
- •3.3 Устройство и основные характеристики термоэлектрический модуля (тэм)
- •3.4 Преимущества и недостатки термоэлектрического охлаждения
- •3.5 Основные области применения термоэлектрического охлаждения тэм. Перспективы.
- •3.6 Термоэлектрический генератор (тэг). Конструкция, параметры.
- •3.7 Основные области применения тэг.
- •4. Изобретение транзистора как революционный этап развития электроники. Основные положения физики полупроводников. Эволюция твердотельной электроники за последние 20 лет
- •4.1 Дать объяснение понятию полупроводник и показать в чем состоит уникальность свойств полупроводников с точки зрения электроники
- •4.2. Назвать три основные энергетические зоны в полупроводниках. Объяснить их отличительные свойства с точки зрения характера движения электронов.
- •4.3. Понятие собственного полупроводника. Зависимость концентрации носителей от температуры.
- •4.4. Что такое легированный (примесный) полупроводник. Объяснить понятие n и p типов проводимости.
- •4.5 Чем обусловлено появление в области p-n перехода Объемного Пространственного Заряда (опз). Динамика опз при подаче на p-n переход внешнего электрического смещения.
- •4.6 Дать качественное описание Вольт-Амперной Характеристики полупроводникового диода.
- •4.7. Как устроены биполярный и полевой транзисторы. Основное назначение транзистора
- •4.8 Перечислите основные элементы полупроводниковой техники и кратко объясните их назначение
- •4.9. Высокочастотные hemt транзисторы
- •4.10. Виды Интегральных микросхем. Примеры. Закона Мура.
- •4.11. Основные технологические этапы производства интегральных микросхем
- •5. Современные методы хранения информации. Открытие эффекта гигантского магнетосопротивления – революционный этап в развитии магнитной записи данных
- •5.1 В чем заключен принцип магнитной записи данных
- •5.2 Что такое эффект Холла
- •5.3 Что такое обычное магнетосопротивление и каков порядок его величины
- •5.4 В чем заключено огромное практическое значение эффекта Гигантского магнетосопротивления
- •5.5. Назовите основные элементы современного магнитного накопителя данных (‘жесткого диска”)
- •6.1 Как рождается квант света в полупроводниковых приборах.
- •6.2 В чем разница между прямозонными и непрямозонными полупроводниками. Приведите примеры тех и других полупроводников
- •6.3 Принцип работы светодиода
- •6.4 Определение спонтанного и вынужденного излучений
- •6.5. Что такое инверсная заселенность уровней
- •6.6 Что такое накачка (лазера) и какие виды накачек вы знаете
- •1.2.1 Накачка электронным пучком
- •1.2.2 Накачка электрическим разрядом
- •1.2.2.2 Накачка быстрым поперечным электрическим разрядом
- •2.2.3 Накачка электрическим разрядом с предионизацией электронным пучком
- •1.2.2.4 Накачка двойным электрическим разрядом
- •6.7 Принцип работы полупроводникового лазера. Пороговый ток
- •6.8.Виды полупроводниковых лазеров – лазеры на гетерорструктурах, квантовых ямах и квантовых точках.
- •6.9.Области применения п.П. Лазеров и светодиодов
- •6.10.Какой эффект лежит в основе передачи света по оптоволокну. Устройство, виды и параметры современных оптических волокон
- •6.11. Что такое когерентное оптическое излучение.
1 Явление ядерного распада как основа ядерной энергетики
1.1 Из каких частиц состоит ядро атома, какие у них свойства – масса, заряд
Атомное ядро – центральная часть атома, в которой сосредоточена его основная масса. Атомное ядро состоит из нуклонов – положительно заряженных протонов и нейтральных нейтронов, которые связаны между собой при помощи сильного взаимодействия. Количество протонов в ядре называется его зарядовым числом. Это число равно порядковому номеру элемента, к которому относится атом в таблице Менделеева.
Заряд.
Заряд ядра – характеристика атома, обуславливающая его принадлежность к определенному химическому элементу. Количество протонов в ядре определяет его электрический заряд.
Масса
Практически вся масса атома находится в его ядре, так как масса электрона составляет всего лишь 1/1836 часть массы протона. Для определения массы ядра нужно из массы атома вычесть сумму масс всех электронов. А масса атома почти всегда определяется массой ядра. Масса ядра атома приближенно пропорциональна массовому числу атома – общему числу протонов и нейтронов в ядре.
1.2 Назвать 3 основных вида радиоактивных излучений и дать характеристики (заряд, масса, проникающая способность) образующих их частиц.
Радиоактивное излучение – поток элементарных частиц различных энергий, которые при прохождении через вещество производят ионизацию в нем.
Существует несколько видов радиоактивного излучения, отличающихся по энергии и проникающей способности, которые оказывают неодинаковое воздействие на ткани живого организма.
Альфа-излучение
Это поток положительно заряженных частиц, каждая из которых состоит из двух протонов и двух нейтронов. Проникающая способность – невелика, задерживается воздухом, листами бумаги, одеждой.
Масса.
Масса альфа-частицы m=4
Заряд
Заряд альфа-частицы равен 2. Такие же масса и заряд у ядра гелия. После проведенных экспериментов оказалось, что альфа-частицы и есть ядра гелия.
Бета-излучение
Это поток движущихся с огромной скоростью отрицательно заряженных электронов, размеры и масса которых значительно меньше, чем альфа-частиц. Проникающая способность больше, чем у альфа-излучения. Можно защититься тонким слоем металла или дерева.
Масса
В презентации Гужвы масса=0
Заряд
Бета-распад - это испускание бета- или бета+частиц, то есть обычных электронов с зарядом -1 (е-) или позитронов - "электронов" с зарядом +1 (e+)
Гамма-излучение
Подобно рентгеновским лучам представляет собой электромагнитное излучение сверхвысоких энергий. Это излучение очень малых длин волн и очень высоких частот. Обладает высокой проникающей способностью, защититься от него можно лишь толстым слоем свинца или бетона.
Масса
Гамма-частица - квант энергии, и масса из соотношения E=mc^2 зависит от скорости движения.
Заряд
Гамма-излучение не отклоняется в магнитном поле и, следовательно, не имеет электрического заряда.
1.3 Закон радиоактивного распада. Период полураспада.
Закон радиоактивного распада показывает, как количество нераспавшихся ядер данной радиоактивной субстанции уменьшается в течение времени.З. р. р. выполняется только статистически, для очень большого числа распадающихся атомов; т. о., его можно интерпретировать как вероятностный закон.
Для каждого радиоактивного вещества существует интервал времени, на протяжении которого активность убывает в 2 раза, т. е. период полураспада Т данного вещества. Физический закон, открытый английскими учеными Эрнестом Резерфордом и Фредериком Содди. По его формуле находят число нераспавшихся атомов радиоактивного вещества: N = No · 2 -t/T, где No — число радиоактивных атомов в начальный момент времени, t — интервал времени, T — период полураспада, т. е. время, в течение которого распадается половина наличного числа радиоактивных атомов. Чем меньше период распада, тем меньше времени живут атомы, тем быстрее происходит распад.