Вопросы и ответы по физике в ТУСУР

Страница 2

7. Ранний период развития квантовой физики (1900-1924) характеризуется прежде всего формулировкой законов излучения в идеальной модели "абсолютно черного" (т.е. не отражающего) тела и введением "кванта действия" (М. Планк, 1900), открытием световых квантов и " корпускулярно-волнового дуализма" (двойственной природы) света (А. Эйнштейн, 1905 и последующие работы), затем построением модели атома Бора (Н. Бор, 1913) и гипотезой Луи де Бройля о волновых свойствах электрона (1924). Ключевым моментом здесь является осознание " корпускулярно-волнового дуализма" как универсального свойства материи. Второй этап, начавшийся с 1925 года, характеризуется построением формальной теории, описывающей этот дуализм (В. Гейзенберг, М. Борн, П. Иордан, Э. Шредингер(уравнение Шредингера описывает взаимодействие электронов с ядрами атомов,описывет форму электронных оболочек атомов и ионов,химическую связь и строение молекул), П. Дирак, В. Паули, 1925-1927; Дж. фон Нейман, 1932; Р. Фейнман, 1946, и другие исследователи) и глубоким обдумыванием возникших в связи с этим концептуальных проблем ("принцип неопределенности" Гейзенберга, "статистическая интерпретация волновой функции" Борна, "принцип дополнительности" Бора, и др.).

Электромагнитные волны излучаются и поглощаются квантами,энергия каждого кванта пропорциональна частоте волны:E=hv.Квант электромагнитной энергии может поглощаться и излучаться отдельным атомом,то есть ведет себя подобно 'корпускупе',частице,получившей название 'фотон'.Корпускулярно-волновыми свойствами обладают не только фотоны и электроны,но и все микрочастицы.

Микрочастица с энергией Е=mcи импульсом p=mведет себя подобно волне с частотой =E/h длинной волны =h/p,где h-постоянная Планка.

8.В конце 19 века были открыты частички,много меньшие атома,которые были названы элементарными-т.е. те которые не состоят из других частиц.Потом оказалось,что микрочастицы двигаются и взаимодействуют по другим законам,по квантовой механике.

Элементарные частицы,входят в состав прежде 'неделимого' атомаюПервыми были открыты электрон,нейтрон и фотон-квант электромагнитного поля.Из первых трёх строили вещество,а фотон осуществлял взаимодействие между ними.Эти элементарные частички имеют внутреннюю структуру и могут превращаться друг в друга.К ним относятся и те частички,которые получают при помощи мощных циклотронов,синхротронов и других ускорителей частичек.Есть элементарные частички,возникающие при прохождении через атмосферу космических лучей,они существуют несколько миллионных долей секунды,потом распадаются,видоизменяются,превращаясьв другие элементарные частицы,или испускают энергию в форме излучения.

9.Тяжелые элементы,из которых построена планеты Солнечной системы,Земля и тела живых организмов возникли в результате термоядерных реакций в недрах первых протозвезд Вселенной.Так как после выгорания всего водорода центральная область звезды сжимается,температура и плотность в ней повышаются,и становятся возможными ядерные реакции с образованием все более и более сложных ядер.На поздних стадиях своей эволюции звезда разбухает,её внешние слои расширяются,тогда как центральная область,ядро звезды,продолжает постепенно сжиматься.Поверхностные слои могут отделятся от плотного ядра и образовать вокруг него газовое облако(туманность),из которой под воздействием сил гравитации могут формироваться звезды нового поколения с повышенным содержанием тяжелых элементов.

10.Звезды и галактики образовались из вещества,которое первоначально было равномерно рассеяно по всему объему Вселенной.;Каждая частица вещества притягивалась ко всем остальным,и поэтому в однородном распределении неизбежно должны были возникнуть и разрастаться сгущения,в которые взаимное тяготение частиц втягивало все больше и больше света.

Звезда начинает своё существование как сжимающийся под действием собственного тяготения сгусток вещества.В ходе сжатия вещество нагревается и в нем возрастает давление,которое вскоре начинает препяствовать этому сжатию.Постепенно в сгущении достигается равновесие,баланс обоих сил:силы тяготения,стремящейся далее сжимать вещество,и силы давления,действующей против сжатия.

Но ещё до остановки сжатия давления,температура и плотность в самой внутренней,центральной области сгустка достигают столь высоких значений,что там 'зажигаются' термоядерные реакции.Они служат источником энергии,благодаря которой поддерживается высокая температура и высокое давление в звездных недрахюЭта энергия питает излучение звезды.