Презентация, доклад по физике на тему Атомная физика

Резерфорда
Современные представления об атоме
Постулаты Бора. Модель атома по Бору
Лазеры

характеристиками образующих его атомов. Так, скажем, у огня атомы остры, поэтому огонь способен обжигать, у твёрдых тел они шероховаты, поэтому накрепко сцепляются друг с другом, у воды — гладки, поэтому она способна течь. Даже душа человека состоит из атомов.

Демокрит

Назад

«собраниями» «элементов» — «атомов»: «Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших и отличающихся от него тел... Корпускула есть собрание элементов, образующее одну малую массу» . «Элементу» он придаёт смысл предела делимости тел — последней составной их части. Учёный указывает на шарообразную его форму. Именно М. В. Ломоносову принадлежит мысль о «внутреннем вращательном („коловратном“) движении частиц» — скорость вращения сказывается повышением температуры.

Михаил Васильевич Ломоносов
1711-1765

Назад

положительным зарядом шар радиуса порядка 10-10м, внутри которого около своих положений равновесия колеблются электроны.

Недостатки модели:
не объясняла дискретный характер излучения атома и его устойчивость;
не дает возможности понять, что определяет размеры атомов;
оказалась в полном противоречии с опытами по исследованию распределения положительного заряда в атоме (опыты, проводимые Эрнестом Резерфордом).

Назад

по аналогии с планетой Сатурн. В этой модели вокруг маленького положительного ядра по орбитам вращались электроны, объединённые в кольца. Модель оказалось ошибочной, но некоторые важные её положения вошли в модель Резерфорда.

Хантаро Нагаока
1865-1950

Назад

г. зондировал атом с помощью α-частиц.

Назад

законам классической электродинамики вращающийся вокруг ядра электрон должен непрерывно излучать электромагнитные волны, а поэтому терять свою энергию. В результате электроны будут приближаться к ядру и в конце концов упадут на него.
Эта модель не объясняет наблюдаемые на опыте оптические спектры атомов. Оптические спектры атомов не непрерывны, как это следует из теории Резерфорда, а состоят из узких спектральных линий, т.е. атомы излучают и поглощают электромагнитные волны лишь определенных частот, характерных для данного химического элемента.

К явлениям атомных масштабов законы классической физики неприемлемы.

Назад

этой модели, ядро атома состоит из положительно заряженных протонов и не имеющих заряда нейтронов и окружено отрицательно заряженными электронами. Однако представления квантовой механики не позволяют считать, что электроны движутся вокруг ядра по сколько-нибудь определённым траекториям (неопределённость координаты электрона в атоме может быть сравнима с размерами самого атома).

Назад

В них атом не излучает.

Назад

масса и весь положительный заряд атома.
Диаметр ядра порядка 10-12 – 10-13 см.

Атом водорода

В атоме водорода вокруг ядра обращается всего один электрон. Ядро было названо протоном.
mp = 1836,1·me
Размер атома – это радиус орбиты его электрона.

Назад

энергией Ek в стационарное состояние с меньшей энергией En. Энергия излученного фотона равна разности энергий стационарных состояний.

ВТОРОЙ ПОСТУЛАТ:

Назад

энергетический состояний в высшие. При этом он поглощает излучение той же самой частоты, которую излучает , переходя из высших энергетических состояний в низшие.

При поглощении света атом переходит из стационарного состояния с меньшей энергией в стационарное состояние с большей энергией, при излучении – из стационарного с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией.
Второй постулат противоречит электродинамике Максвелла, т.к. частота излученного света свидетельствует не об особенностях движения электрона, а лишь об изменении энергии атома.

Назад

- атом в нем находится сколь угодно долго

Возможные частоты излучения атома водорода:

Данная серия образуется при переходах электронов с возбуждённых энергетических уровней на первый в спектре излучения и с первого уровня на все остальные при поглощении.
Серия Бальмера – открыл в 1885 г. Иоганн Бальмер. Данная серия образуется при переходах электронов с возбужденных энергетических уровней на второй в спектре излучения и со второго уровня на все вышележащие уровни при поглощении.
Серия Пашена – открыл в 1908 г. Фридрих Пашен.
Данная серия образуется при переходах электронов с возбужденных энергетических уровней на третий в спектре излучения и с третьего уровня на все вышележащие уровни при поглощении.

Назад

числа физических систем – от Галактик до атомов и атомных ядер

ВОЛНА

или

ЧАСТИЦА

«Наука вынуждает нас создавать новые теории. Их задача – разрушить стену противоречий, которые часто преграждают дорогу научному прогрессу. Все существенные идеи в науке родились в драматическом конфликте между реальностью и нашими попытками ее понять».

Корпускулярные и волновые свойства частиц следует рассматривать не как взаимоисключающие, а как взаимодополняющие друг друга

Назад

(когерентное)

А. Эйнштейн
1879-1955

Назад

использующие механизм вынужденного перехода.

Т. Мейман

Лазеры - оптические квантовые генераторы, излучение которых лежит в видимой и инфракрасной области спектра.

Назад

атома, второе из которых – метастабильное со временем жизни атома в нём до 10-3 с.

Назад

атомов Al и O с примесью атомов Cr. Именно атомы хрома придают рубину цвет и имеют метастабильное состояние.

В 1960 г. создал лазер в оптическом диапазоне работающий на рубине.

Назад

для передачи атомам хрома квантов энергии для перехода из основного состояния в метастабильное. Очень быстро образуется «перенаселённость» метастабильного уровня.

Назад

фотонов внутри стержня и вызывания как можно большего числа актов вынужденного излучения), другой – полупрозрачный (через него выходит лазерное излучение). Боковая поверхность стержня непрозрачная.

Назад

расхождения.
Все фотоны лазерного излучения имеют одинаковую частоту (монохроматичность) и одно и то же направление (согласованность).
Лазеры являются мощными источниками света (до 109 Вт, т.е. больше мощности крупной электростанции).

Назад

парах золота

Твердотельные
-рубиновый
-алюмо-иттриевые
-на фториде иттрия-лития
-на ванадате иттрия
-на неодимовом стекле
-титан-сапфировые
-александритовый
-оптоволоконный
-на фториде кальция

Другие типы
-полупроводниковый
лазерный диод
-на красителях
-на свободных электронах
-псевдо-никелево-самариевый

Назад

тканей

Хирургия

Диагностика

Удаление опухолей

Резка, сварка, маркировка, гравировка

CD, DVD-проигрыватели, принтеры, дисплеи

Фотолитография, считыватель штрихкода

Оптическая связь, системы навигации (л.гироскоп)

Манипуляции микрообъектами

Назад