14.3.Радіоактивність. З-они радіоакт розпаду. Методи і прилади для спостер елементарних частинок.

Радіоактивність – це спонтанний процес перетворення ядра з основного або метастабільного стану в інше ядро шляхом викидання частинок за час, який значно перевищує час життя окремого збудженого складного ядра в ядерних реакціях.

(Для радіоактивн. встановлені з-ни: 1. радіоактивний розпад не залежить від зовнішніх умов. 2. γ-частинки мають дискретні значення ен., β-частинки мають різні знач ен, β-розпад супроводжується випромінюванням нейтрино і антинейтрино. 3. зміна числа р.а. ядер визн ф-цією: N=N₀e^-λt=N₀2^-t/T, де N₀- початкове число ядер в момент часу t=0, просто N- число ядер які злиш в момент часу t,T – період напіврозпаду (інтервал часу, протягом якого розпадається половина ядер, λ – імовірність розпаду одного ядра за 1 с). 4. нові ядра, які утвор після р.а. розпаду займають в період сист елементів інші місця: при α – розпаді порядковий номер зменшується на 2, при ел розпаді збільшується на 1.)

Самодовільний розпад атомних ядер підкоряється з-ну рад розп: N=N₀e^-λt .З-н самодовільного р р заснований на 2 положеннях:

• стала розпаду не зал від зовн умов;

• число ядер, які розпалися за час dt пропорційне данному числу ядер.

З-н зб електр зарядів при р.р ядер:z_яде=∑z_ie, z_яде-заряд материнського ядра, z_ie-заряди ядер і частин, які утворилися.

Правило зб масових чисел: А_яд=∑А_і

Правила зміщення.

Прилади : камера Вільсона : в ній швидка заряжена частинка залишає за собою слід, який можна спостерігати і фотографувати. Дія камери ґрунтується на конденсації пересичених парів на іонах, які утворюються в об’ємі камери по довжині трека можна визначити ен частинки.

Лічильник Гейзера – Мюллера : дія ґрунтується на ударній іонізації. Заряджена частинка пролітаючи в газі відриває від атома електрони і залишається іон. Ел. поле між катодом і анодом прискорює ел. і іони до енергій при яких починається ударна іонізація, виникає лавина іонів і струм через лічильник різко росте. По різкому зрост струму можна судити, що через лічильник пролетіла заряджена частинка.

Бульбашкова камера.

Іонізаційна камера.

Екзаменаційний білет № 13

13.1.Закон збереження кількості руху. Закон збереження і перетворення енергії в механіці в нерелятивістській і релятивіській.

Імпульсом тіла р називають век­торну фізичну величину, що є кіль­кісною характеристикою поступаль­ного руху тіла. Для імпульсу тіл виконується закон збереження, який є справедливим тільки для замкне­них фізичних систем.

, де т₁ та т₂ — маси тіл, a v₁ та v₂ — швидкості до взаємодії, v’₁ та v’₂ — швидкості після взаємодії.

Імпульс замкненої фізичної системи зберігається при будь-яких взаємодіях, що відбуваються всередині цієї системи.

Якщо замкнена система склад з двох тіл, то єди­ними силами є сили взаємодії цих тіл, рівні за величиною та проти­лежні за напрямом F ₁₂ = - F ₂₁. Тому імпульс сили F₁₂ за час ∆t дорівнює зміні імпульсу першого тіла:

та відповідно імпульс сили F ₂₁ за той самий час дорівнює зміні імпульсу другого тіла:

у замкненій системі з двох тіл сумарний імпульс цих тіл зберігається в часі.

для механічної системи, де діють консервативні сили, сума по­тенціальної й кінетичної енергії в процесі руху залишається незмін­ною, тобто зберігається. Повна механічна енергія Е — фізична величина, що дорівнює сумі кінетичної енергії та потенціальної енергії всіх тіл:

при еволюції систе­ми в часі енергія може переходити з однієї форми енергії в іншу

фундаментальний закон збереження енергії в природі:

енергія не виникає і не зникає, вона тільки перетворюється з одного виду на інший або передається від одного тіла до іншого. Закон збереження механічної енергії дозволяє розкрити фізичний зміст механічної роботи: робота дорівнює енергії, яка пере­творилася з одного виду на інший.

Моментом імпульсу матеріальної точки відносно початку координат в класичній механіці є величина, яка дорівнює векторному добутку радіус-вектора цієї частинки на її імпульс.

момент кількості руху у замкненій системі зберігається підчас еволюції цієї системи з часом.

та .

Тобто, в замкненій системі момент імпульсу зберігається незмінним

Система матеріальних точок або матеріальних точок ідеально ізольованих якщо відсутні сторонні сили. Ізольована система то , тому  - закон збереження імпульсу. Імпульс замкнутої системи не змінюється при будь-яких процесах, що проходять всередині системи. Справедливе як у релятивіському так і у нерелятивіському випадку. ; величина - кінетична енергія.

Теорема про кінетичну енергію: Зміна кінетичної енергії матеріальної точки при її переміщенні між двома точками дорівнює роботі виконаною силою.

Якщо сила є потенціальною то робота = різниці потенціальної - закон збереження і перетворення енергії. У релятивіському випадку E₀ = m₀ c² – енергія спокою. для замкнутої системи.