અણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર શું છે. "અણુ અને અણુ ન્યુક્લિયસનું ભૌતિકશાસ્ત્ર" વિષય પર પ્રસ્તુતિ

વાયુઓના ઓપ્ટિકલ સ્પેક્ટ્રા, ઈલેક્ટ્રોનની શોધ અને રેડિયોએક્ટિવિટીના અભ્યાસના આધારે 19મી અને 20મી સદીના વળાંક પર અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રનો ઉદભવ થયો. તેના વિકાસના પ્રથમ તબક્કે (20મી સદીના પ્રથમ ક્વાર્ટરમાં) અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમુખ્યત્વે અણુની રચનાને ઓળખવામાં અને તેના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવામાં રોકાયેલ છે. E. રૂથરફોર્ડના પાતળા ધાતુના વરખ (1908-1911) દ્વારા આલ્ફા કણોના છૂટાછવાયા પરના પ્રયોગો અણુના ગ્રહોના નમૂનાની રચના તરફ દોરી ગયા; આ મોડેલનો ઉપયોગ કરીને, એન. બોહર (1913) અને એ. સોમરફેલ્ડ (1915) એ અણુનો પ્રથમ માત્રાત્મક સિદ્ધાંત વિકસાવ્યો (જુઓ અણુ). ઇલેક્ટ્રોન અને અણુઓના ગુણધર્મોના અનુગામી અભ્યાસો 20 ના દાયકાના મધ્યમાં સર્જનમાં પરિણમ્યા. ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ - ભૌતિક સિદ્ધાંત, જે માઇક્રોવર્લ્ડના કાયદાઓનું વર્ણન કરે છે અને અસાધારણ ઘટનાની માત્રાત્મક વિચારણાને મંજૂરી આપે છે જેમાં માઇક્રોપાર્ટિકલ્સ ભાગ લે છે (જુઓ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ).

ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ એ અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રનો સૈદ્ધાંતિક પાયો છે. તે જ સમયે, અણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર એક પ્રકારની ભૂમિકા ભજવે છે " પરીક્ષણ સ્થળ"ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ માટે. ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સની વિભાવનાઓ અને નિષ્કર્ષો, જે ઘણીવાર આપણા રોજિંદા અનુભવ સાથે અસંગત હોય છે, અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં પ્રાયોગિક રીતે પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે. એક આકર્ષક ઉદાહરણફ્રેન્ક-હર્ટ્ઝ (1913) અને સ્ટર્ન-ગેર્લાચ (1922) ના પ્રખ્યાત પ્રયોગો સેવા આપી શકે છે; ચાલો તેમને નીચે વધુ વિગતમાં જોઈએ.

20મી સદીની શરૂઆત સુધીમાં. અણુઓના ઓપ્ટિકલ સ્પેક્ટ્રા પર સમૃદ્ધ સામગ્રી સંચિત કરવામાં આવી છે. એવું જાણવા મળ્યું હતું કે દરેક રાસાયણિક તત્વનું પોતાનું રેખા સ્પેક્ટ્રમ છે, જે નિયમિત, ક્રમબદ્ધ ગોઠવણી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે વર્ણપટ રેખાઓ. ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ સ્પેક્ટ્રમમાં અવલોકન કરાયેલ પેટર્નને આપેલ અણુના ઊર્જા સ્તરોની સિસ્ટમ સાથે જોડે છે. 1913 માં, જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ જે. ફ્રેન્ક અને જી. હર્ટ્ઝે એક પ્રયોગ કર્યો હતો જેણે પ્રત્યક્ષ પ્રાયોગિક પુષ્ટિકે આંતરિક ઊર્જાઅણુ પરિમાણિત છે અને તેથી તે માત્ર સ્પષ્ટ રીતે બદલી શકે છે, એટલે કે અમુક ભાગોમાં. તેઓએ પારાના અણુઓને ઉત્તેજિત કરવા માટે ખર્ચવામાં આવતા મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની ઊર્જાને માપી. ઇન્સ્ટોલેશનનું મુખ્ય તત્વ એ ત્રણ સોલ્ડર ઇલેક્ટ્રોડ સાથેનું ખાલી કાચનું સિલિન્ડર છે: એક કેથોડ, એનોડ અને ગ્રીડ (આધુનિક વેક્યુમ ટ્રાયોડનો પ્રોટોટાઇપ). સિલિન્ડરમાં 1 mmHg ના દબાણ હેઠળ પારાની વરાળ હતી. કલા. કેથોડમાંથી બહાર નીકળેલા ઈલેક્ટ્રોન કેથોડ અને ગ્રીડ (એક્સીલેટીંગ વોલ્ટેજ U) ની વચ્ચેના ક્ષેત્રમાં ત્વરિત થયા હતા અને પછી ગ્રીડ અને એનોડ (બ્રેકિંગ વોલ્ટેજ U 1) વચ્ચેના ક્ષેત્રમાં મંદ થયા હતા. કેથોડથી એનોડ તરફના માર્ગમાં, ઇલેક્ટ્રોન પારાના અણુઓ સાથે અથડાયા. વોલ્ટેજ U 1 એ U\ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછું હોવાનું પસંદ કરવામાં આવ્યું હતું, તેથી, પારાના અણુઓ સાથેની સ્થિતિસ્થાપક અથડામણના પરિણામે એનોડમાંથી માત્ર પૂરતા પ્રમાણમાં ધીમા ઇલેક્ટ્રોનને ભગાડવામાં આવ્યા હતા. પ્રયોગમાં, પ્રવેગક વોલ્ટેજ U ના આધારે એનોડ પ્રવાહની મજબૂતાઈ માપવામાં આવી હતી. પ્રાયોગિક વળાંકમાં સ્પષ્ટ મેક્સિમાની સંખ્યા છે, જે એકબીજાથી 4.9 V અંતરે છે. આ વળાંકનો દેખાવ નીચે મુજબ છે. ખાતે યુ< 4,9 В столкновения электронов с атомами ртути являются упругими (возбуждение атомов не происходит), поэтому сила тока плавно нарастает с увеличением U. По достижении значения U = 4,9 В начинаются неупругие столкновения, связанные с возбуждением атомов ртути; в результате сила тока резко падает. При дальнейшем повышении U ток снова нарастает до тех пор, пока напряжение не достигнет 9,8 В, когда электрон оказывается в состоянии возбудить два атома. При достижении 14,7 В электроны способны испытать три સ્થિતિસ્થાપક અથડામણોપારાના અણુઓ વગેરે સાથે. 4.9 V ના વોલ્ટેજ પર, ઇલેક્ટ્રોન 4.9 eV ની ઊર્જા મેળવે છે. આમ, વળાંક 1(10) નો આકાર બતાવે છે કે પારાના અણુને ઉત્તેજિત કરવા માટે, 4.9 eV ની ઊર્જા જરૂરી છે, દેખીતી રીતે, પારો અણુ ઇલેક્ટ્રોન સાથે વિનિમય કરે છે.

આ પ્રકારના પ્રયોગોના વધુ સાવચેતીપૂર્વક સેટઅપ સાથે, અણુઓના નીચેના ઉર્જા સ્તરોની ઉત્તેજના શોધવાનું શક્ય હતું: પારો માટે તે 6.7 છે; 8.3 eV, વગેરે. (10.4 eV એ આયનીકરણ સંભવિત છે). ગેસ ગ્લોનું અવલોકન પારાના અણુઓ માટે સંપૂર્ણ સ્પેક્ટ્રમનો દેખાવ દર્શાવે છે.

અણુ ન્યુક્લિયસની આસપાસ ફરતા ઇલેક્ટ્રોનને પ્રાથમિક વિદ્યુત પ્રવાહ સાથે સરખાવી શકાય છે; તે ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે. ચુંબકીય ક્ષેત્રો વિવિધ ઇલેક્ટ્રોન, ઉમેરીને, અણુનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે. તેને લાક્ષણિકતા આપવા માટે, ચુંબકીય ક્ષણ તરીકે ઓળખાતા વેક્ટર જથ્થાને રજૂ કરવામાં આવે છે. જો ઇલેક્ટ્રોન સંપૂર્ણપણે એક અથવા બીજા શેલ (1s, 2s, 2p, વગેરે) ભરે છે, તો પછી તેમના ચુંબકીય ક્ષેત્રો એકબીજાને રદ કરે છે; અનુરૂપ અણુઓની ચુંબકીય ક્ષણો શૂન્ય છે.

જર્મનીમાં 1922 માં, ઓ. સ્ટર્ન અને ડબલ્યુ. ગેરલાચે એક પ્રયોગ કર્યો હતો જેમાં દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે અણુની ચુંબકીય ક્ષણ અવકાશી રીતે પરિમાણિત છે. તેઓએ બિન-સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા ચુંબકીય ક્ષણ ધરાવતા અણુઓનો બીમ મોકલ્યો અને આ ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ અણુઓના વિચલનોનો અભ્યાસ કર્યો. વિચલનની ડિગ્રી અને પ્રકૃતિ ક્ષેત્રની દિશાની તુલનામાં અણુના ચુંબકીય ક્ષણની દિશા પર આધાર રાખે છે. જો બીમમાં ચુંબકીય ક્ષણોની તમામ સંભવિત દિશાઓ સાથે અણુઓ હોય, તો મૂળ બીમનું સતત કોણીય "અસ્પષ્ટતા" જોવામાં આવશે. પ્રાયોગિક રીતે, અણુઓના બીમનું સ્પષ્ટ વિભાજન અનેક બીમમાં જોવા મળ્યું હતું; આનો અર્થ એ થયો કે અણુની ચુંબકીય ક્ષણ અવકાશી રીતે પરિમાણિત છે - ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશામાં તેના પ્રક્ષેપણમાં માત્ર ચોક્કસ ચોક્કસ (અલગ) મૂલ્યો હોઈ શકે છે.

ચાલો આપણે બિન-સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર (1930 માં મેળવેલ) માં સોડિયમ અણુઓના વિચલનોના વિતરણ તરફ વળીએ. આ વિતરણમાં બે સ્પષ્ટ મેક્સિમા છે. સોડિયમ અણુમાં ત્રણ ભરેલા શેલ (1s, 2s, 2p) અને એક 3s ઈલેક્ટ્રોન હોય છે. s-ઇલેક્ટ્રોનનો ઇલેક્ટ્રોન ક્લાઉડ ગોળાકાર રીતે સપ્રમાણ છે (અણુ જુઓ), તેથી ન્યુક્લિયસના ક્ષેત્રમાં તેમની હિલચાલ ચુંબકીય ક્ષણના દેખાવ તરફ દોરી જતી નથી. સોડિયમ અણુઓના બીમના બે ઘટકોમાં જોવા મળેલા વિભાજનને સમજાવવા માટે, એવું માનવું જરૂરી છે કે ઇલેક્ટ્રોનની પોતાની ચુંબકીય ક્ષણ છે, જે ન્યુક્લિયસની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલ સાથે સંકળાયેલ નથી. આ ચુંબકીય ક્ષણ પરંપરાગત રીતે ઇલેક્ટ્રોનની આસપાસના પરિભ્રમણ સાથે સંકળાયેલ છે પોતાની ધરીઅને તેને સ્પિન મોમેન્ટ કહેવામાં આવે છે (જુઓ સ્પિન). ન્યુક્લિયસની ફરતે તેની ગતિ સાથે સંકળાયેલ ઇલેક્ટ્રોનની ચુંબકીય ક્ષણને ભ્રમણકક્ષાની ક્ષણ કહેવામાં આવે છે. તેથી, સોડિયમ અણુના કિસ્સામાં, ભરેલા શેલના ઇલેક્ટ્રોનની ભ્રમણકક્ષા અને સ્પિન બંને ક્ષણો પરસ્પર વળતર આપવામાં આવે છે; 3s ઇલેક્ટ્રોનની ભ્રમણકક્ષાની ક્ષણ શૂન્ય છે, અને આ ઇલેક્ટ્રોનની સ્પિન મોમેન્ટ બિનસમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં સોડિયમ અણુઓના બીમના વિભાજનનું કારણ બને છે. હકીકત એ છે કે બે બીમમાં વિભાજન જોવા મળે છે તેનો અર્થ એ છે કે ઇલેક્ટ્રોનની સ્પિન મોમેન્ટ ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા પર બે અંદાજો ધરાવે છે.

30 ના દાયકામાં અમારી સદી શરૂ થઈ છે નવો તબક્કોઅણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના વિકાસમાં. આ વર્ષો દરમિયાન, તે સ્પષ્ટ થઈ ગયું છે કે અણુ ન્યુક્લિયસની અંદરની પ્રક્રિયાઓ માટે જવાબદાર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની પ્રકૃતિ અને ન્યુક્લિયસની સ્થિરતા અથવા કિરણોત્સર્ગીતાને સમજાવતી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અણુના ઇલેક્ટ્રોનિક શેલમાં થતી પ્રક્રિયાઓને નિર્ધારિત કરતી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની તુલનામાં સંપૂર્ણપણે અલગ છે (જુઓ. પ્રકૃતિની શક્તિઓની એકતા). આ સંદર્ભે, અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાંથી એક અલગ શાખા ઊભી થઈ છે. વૈજ્ઞાનિક દિશાઅણુ ન્યુક્લીના ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સંશોધન સાથે સંબંધિત; 40 ના દાયકામાં આ દિશા સ્વતંત્ર બની છે ભૌતિક વિજ્ઞાન- પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર. છેવટે, 50 ના દાયકામાં. ન્યુક્લિયર ફિઝિક્સમાંથી, પ્રાથમિક કણોના વ્યવસ્થિત અને આંતરરૂપાંતરણના અભ્યાસ સાથે સંબંધિત એક દિશા ઉભી થઈ - પ્રાથમિક કણોનું ભૌતિકશાસ્ત્ર.

અંતે તે સંપૂર્ણપણે જાહેર થયું ચોક્કસ વર્તુળપ્રશ્નો કે જે આધુનિક અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રની સામગ્રી બનાવે છે. તેણીને અણુ ન્યુક્લિયસમાં થતી પ્રક્રિયાઓ તેમજ પ્રાથમિક કણોના આંતરરૂપાંતરણોમાં રસ નથી. અણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર અણુઓ અથવા આયનોને સંડોવતા પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરે છે, અને માત્ર તે પ્રક્રિયાઓ કે જે અણુના મધ્યવર્તી કેન્દ્રમાં કોઈપણ ફેરફારો તરફ દોરી જતી નથી. આથી, અમે વાત કરી રહ્યા છીએમાત્ર અણુઓના ઇલેક્ટ્રોનિક શેલોને અસર કરતી પ્રક્રિયાઓ વિશે. સમાન

પ્રક્રિયાઓમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: બાહ્ય ઇલેક્ટ્રિક અથવા ચુંબકીય ક્ષેત્રોના પ્રભાવ હેઠળ અણુમાં ઇલેક્ટ્રોનની સ્થિતિમાં ફેરફાર (ઉદાહરણ તરીકે, બાહ્ય ક્ષેત્રોના પ્રભાવ હેઠળ, અણુઓના ઊર્જા સ્તરો વિભાજિત થાય છે); અણુઓ દ્વારા શોષણ અને ઉત્સર્જન ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન(જુઓ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, એક્સ-રે, ફોટોઇફેક્ટ, લેસરો); સાથે અણુઓની અથડામણ મફત ઇલેક્ટ્રોન, તેમજ અન્ય અણુઓ, આયનો, પરમાણુઓ સાથે (ઇલેક્ટ્રોન અથવા અન્ય સૂક્ષ્મ પદાર્થો સાથે અથડામણના પરિણામે, અણુઓ ઉત્તેજિત થઈ શકે છે, ઉત્તેજિત સ્થિતિમાંથી ઓછી ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં સંક્રમણ થઈ શકે છે અને આયનોમાં ફેરવાઈ શકે છે, જુઓ. ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જવાયુઓમાં); ઇલેક્ટ્રોન શેલ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ વિવિધ અણુઓ, અણુઓ અને સ્ફટિકોની રચના તરફ દોરી જાય છે. આ બધી પ્રક્રિયાઓ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે થાય છે. આ પ્રક્રિયાઓની સંભાવનાઓની ગણતરી ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના ઉપકરણનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.

આધુનિક અણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર મેસોએટોમ નામના ખાસ પ્રકારના અણુઓનો પણ અભ્યાસ કરે છે. ઇલેક્ટ્રોનમાંથી એકને મ્યુઓન (μ-), એન્ટિપ્રોટોન (π-, K-), એન્ટિપ્રોટોન અથવા નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ હાયપરન (જુઓ હેડ્રોન્સ, લેપ્ટોન્સ) વડે બદલવાના પરિણામે સામાન્ય અણુમાંથી મેસોએટોમ ઉત્પન્ન થાય છે. ત્યાં વિસંગત "હાઇડ્રોજન" અણુઓ પણ છે - પોઝિટ્રોનિયમ, મ્યુઓનિયમ, જેમાં પ્રોટોનની ભૂમિકા પોઝિટ્રોન અથવા પોઝિટિવલી ચાર્જ્ડ એન્ટિમ્યુઅન્સ (μ+) દ્વારા ભજવવામાં આવે છે. આ બધા અણુઓ અસ્થિર છે; તેમનું જીવનકાળ ઉપરોક્ત કણોના જીવનકાળ અથવા e+ e- અને pp-વિનાશની પ્રક્રિયાઓ દ્વારા મર્યાદિત છે. મેસોએટોમ્સ કણોની મંદીની પ્રક્રિયામાં રચાય છે - અણુ ન્યુક્લીના કુલોમ્બ ક્ષેત્ર દ્વારા નકારાત્મક ચાર્જ કણોને પકડવાના પરિણામે અથવા પોઝિટ્રોન અને એન્ટિમ્યુઅન્સ દ્વારા અણુ ઇલેક્ટ્રોનને પકડવાના પરિણામે. વિવિધ વિસંગત અણુઓ સાથેના પ્રયોગો દ્રવ્યના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવા અને મધ્યવર્તી કેન્દ્ર અને પ્રાથમિક કણોનો અભ્યાસ કરવા બંને માટે ખૂબ રસ ધરાવે છે.

સ્લાઇડ 2

સ્લાઇડ 3

સ્લાઇડ 4

A-18. 1. આકૃતિ D.I મેન્ડેલીવના તત્વોના સામયિક કોષ્ટકનો ટુકડો દર્શાવે છે. તત્વના નામની નીચે તેના મુખ્ય સ્થિર આઇસોટોપની સામૂહિક સંખ્યાઓ છે; સૌથી સામાન્ય બોરોન આઇસોટોપના ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોનની સંખ્યા અને ન્યુટ્રોનની સંખ્યા અનુક્રમે છે 1) 6 પ્રોટોન, 5 ન્યુટ્રોન 2) 10 પ્રોટોન, 5 ન્યુટ્રોન 3) 6 પ્રોટોન, 11 ન્યુટ્રોન 4) 5 પ્રોટોન, 6 ન્યુટ્રોન

સ્લાઇડ 5

2. આકૃતિ અજાણ્યા પદાર્થ (મધ્યમાં) ના દુર્લભ અણુ વરાળના શોષણ સ્પેક્ટ્રમ અને જાણીતા તત્વો (ઉપર અને નીચે) ના વરાળનું શોષણ સ્પેક્ટ્રમ દર્શાવે છે.

સ્પેક્ટ્રાનું વિશ્લેષણ કરીને, એવું કહી શકાય કે અજાણ્યા પદાર્થમાં 1) માત્ર કેલ્શિયમ (Ca) 2) માત્ર સ્ટ્રોન્ટીયમ (Sr) 3) કેલ્શિયમ અને કેટલાક અન્ય અજાણ્યા પદાર્થ 4) સ્ટ્રોન્ટિયમ અને અન્ય કેટલાક અજાણ્યા પદાર્થ હોય છે.

સ્લાઇડ 6 3. ગામા રેડિયેશન 1) હિલીયમ ન્યુક્લીનો પ્રવાહ 2) પ્રોટોનનો પ્રવાહ 3) ઇલેક્ટ્રોનનો પ્રવાહ 4)

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો

સ્લાઇડ 7

4. સોડિયમ અણુ 2311Na 11 પ્રોટોન, 23 ન્યુટ્રોન અને 34 ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે 2) 23 પ્રોટોન, 11 ન્યુટ્રોન અને 11 ઇલેક્ટ્રોન 3) 12 પ્રોટોન, 11 ન્યુટ્રોન અને 12 ઇલેક્ટ્રોન 4) 11 પ્રોટોન, 12 ન્યુટ્રોન અને ઇલેક્ટ્રોન

સ્લાઇડ 8

5. એક α-સડો અને એક ઇલેક્ટ્રોન β-સડો પછી આઇસોટોપના ન્યુક્લિયસમાંથી મેળવેલા તત્વના ન્યુક્લિયસ Z અને સમૂહ નંબર Aમાં કયો ચાર્જ હશે?

6. અણુના ન્યુક્લિયસમાં 10 ન્યુટ્રોન અને 9 પ્રોટોન હોય છે અને 8 ઈલેક્ટ્રોન તેની આસપાસ ફરે છે. કણોની આ સિસ્ટમ ફ્લોરિન આયન છે 2) નિયોન આયન 3) ફ્લોરિન અણુ 4) નિયોન અણુ

સ્લાઇડ 10

7. બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં એવી રીતે મૂકવામાં આવેલ ક્લાઉડ ચેમ્બરમાં કે ચુંબકીય ક્ષેત્ર વેક્ટર ચિત્રના પ્લેન પર કાટખૂણે દિશામાન થાય છે, 2 કણોના ટ્રેક ફોટોગ્રાફ કરવામાં આવ્યા હતા જેમાંથી કયો ટ્રેક α-નો હોઈ શકે છે. કણ 1) માત્ર 1 લી 2) માત્ર 2 જી 3) 1 લી અને 2 જી 4) ઉપરોક્તમાંથી કોઈ નહીં

સ્લાઇડ 11

8. બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં એવી રીતે મૂકવામાં આવેલ ક્લાઉડ ચેમ્બરમાં કે ચુંબકીય ક્ષેત્ર વેક્ટર અમારી તરફના ડ્રોઇંગના પ્લેન પર કાટખૂણે નિર્દેશિત થાય છે, 2 કણોના ટ્રેક ફોટોગ્રાફ કરવામાં આવ્યા હતા. કયો ટ્રેક ઈલેક્ટ્રોનનો હોઈ શકે?

1) માત્ર 1 લી 2) માત્ર 2 જી 3) 1 લી અને 2 જી 4) ઉપરોક્તમાંથી કોઈ નહીં

સ્લાઇડ 12

9. α-કિરણોત્સર્ગ છે 1) હિલીયમ ન્યુક્લીનો પ્રવાહ 2) પ્રોટોનનો પ્રવાહ 3) ઇલેક્ટ્રોનનો પ્રવાહ 4) ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો

સ્લાઇડ 13 10. ડિટેક્ટરકિરણોત્સર્ગી કિરણોત્સર્ગ

≈ 1 મીમીની દિવાલની જાડાઈ સાથે બંધ કાર્ડબોર્ડ બોક્સમાં મૂકવામાં આવે છે. તે કયા કિરણોત્સર્ગને શોધી શકે છે?

1) α અને β 2) α અને Ƴ 3) β અને Ƴ 4) α, β,Ƴ

સ્લાઇડ 14

11. નીચે સૂચિબદ્ધ તેમાંથી કયા પ્રકારનું આયનાઇઝિંગ રેડિયેશન વ્યક્તિના બાહ્ય ઇરેડિયેશન માટે સૌથી ખતરનાક છે?

1) આલ્ફા રેડિયેશન 2) બીટા રેડિયેશન 3) ગામા રેડિયેશન 4) બધા સમાન રીતે જોખમી

સ્લાઇડ 15 12. ચાર્જ નંબર Z ધરાવતા તત્વના અણુના ન્યુક્લિયસના ઇલેક્ટ્રોનિક β-સડોના પરિણામે, ચાર્જ નંબર 1 સાથેના તત્વના અણુનું બીજક) Z – 2 2) Z + 1 3) Z – 1 4) Z + 2 પ્રાપ્ત થાય છેસ્લાઇડ 16

13. પરમાણુ કિરણોત્સર્ગ રેકોર્ડ કરવા માટે નીચેનામાંથી કયા સાધનોમાં ઝડપી ચાર્જ થયેલ કણ પસાર થવાથી પલ્સ દેખાય છે?

વિદ્યુત પ્રવાહ

ગેસમાં?

1) ગીજર કાઉન્ટરમાં 2) ક્લાઉડ ચેમ્બરમાં 3) ફોટોગ્રાફિક ઇમ્યુશનમાં 4) સિન્ટિલેશન કાઉન્ટરમાં સ્લાઇડ 17 14. કિરણોત્સર્ગી તત્વના અણુના ન્યુક્લિયસમાં ન્યુક્લિયસની સંખ્યા કેવી રીતે બદલાશે જો ન્યુક્લિયસ -ક્વોન્ટમનું ઉત્સર્જન કરે છે?

બીજા વિશ્વ યુદ્ધ પછી પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સંશોધન.

સાથે યુદ્ધના અંત પછી નાઝી જર્મનીઅને જાપાન, યુએસએસઆરમાં પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં સંશોધનને વધુ વિકાસ મળ્યો. તેઓએ મંજૂરી આપી સોવિયેત યુનિયનવી ટૂંકા ગાળાનાપરમાણુ શસ્ત્રો પર યુએસ એકાધિકાર દૂર કરો અને ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કરો અણુ ઊર્જાઉદ્યોગ અને કૃષિમાં, દવામાં, વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીમાં.

યુએસએસઆરમાં પહોળો ફ્રન્ટઅણુ ન્યુક્લિયસ, પરમાણુ કણોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ, પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ, નવા તત્વોનું સંશ્લેષણ વગેરેનો અભ્યાસ કરવા માટે સંશોધન હાથ ધરવામાં આવે છે. ન્યુટ્રોન ભૌતિકશાસ્ત્ર અને ભૌતિકશાસ્ત્ર સ્વતંત્ર ક્ષેત્રો બની ગયા છે. પરમાણુ રિએક્ટરઅને આઇસોટોપ ટેકનોલોજી. રિએક્ટર ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં સંશોધન, જે પ્રથમ ધીમા (થર્મલ) ન્યુટ્રોન રિએક્ટરથી શરૂ થયું હતું, તે પરમાણુ બળતણના વિસ્તૃત સંવર્ધન સાથે મધ્યવર્તી અને ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરના સંબંધમાં વિકાસ કરવાનું શરૂ કર્યું. આ અભ્યાસો અને ઉકેલો હાથ ધરવા લાગુ સમસ્યાઓભૌતિકશાસ્ત્રમાં નિપુણતા માટે જરૂરી પરમાણુ રિએક્ટર, વપરાયેલ મોટી સંખ્યામાંકહેવાતી ભૌતિક એસેમ્બલીઓ - રિએક્ટર મોડલ્સ, અસંખ્ય પ્રાયોગિક રિએક્ટર જેમાં પરમાણુ બળતણના નિર્ણાયક સમૂહ, ન્યુટ્રોન પ્રવાહનું વિતરણ વગેરે નક્કી કરવામાં આવે છે.

પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સંશોધનના પરિણામે, નવા પ્રાથમિક કણોની શોધ કરવામાં આવી જેણે અણુ ન્યુક્લિયસના બંધારણની અગાઉની અસ્તિત્વમાં રહેલી સમજને બદલી નાખી; સિદ્ધાંતો વિકસાવવામાં આવ્યા છે જે તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દરમિયાન પરમાણુ કણોના કેટલાક ગુણધર્મોની આગાહી કરવાનું શક્ય બનાવે છે; નવા રાસાયણિક તત્વોનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું, એક નવી પ્રકારની રેડિયોએક્ટિવિટી મળી આવી હતી, નિયમન પર સંશોધન કરવામાં આવ્યું હતું થર્મોન્યુક્લિયર ફ્યુઝન. અનન્ય ઉકેલો બનાવવામાં આવ્યા છે અને સફળતાપૂર્વક લાગુ કરવામાં આવ્યા છે પ્રાયોગિક સુવિધાઓપ્રાયોગિક ડેટાની પ્રક્રિયા કરવા માટે, ખાસ સ્વચાલિત અથવા અર્ધ-સ્વચાલિત જોવાના ઉપકરણો, તેમજ હાઇ-સ્પીડ ઇલેક્ટ્રોનિક કમ્પ્યુટર્સ.

ચાલો આ વિભાગને ઇગોર વાસિલીવિચ કુર્ચાટોવના શબ્દો સાથે સમાપ્ત કરીએ: “પરમાણુને વધુ વિકસિત કરવું જરૂરી છે. સૈદ્ધાંતિક વિજ્ઞાનજેથી ભાવિ પરમાણુ ટેકનોલોજીના માર્ગો વિશ્વસનીય રીતે પ્રકાશિત થાય. યુરેનિયમ અને અન્યમાંથી અણુ ઊર્જાનો ઉપયોગ કરવાની સમસ્યાને ઉકેલવા માટે સોવિયેત વૈજ્ઞાનિકો અને ઇજનેરો દ્વારા કાર્યનું ઉદાહરણ આપણી સમક્ષ છે. ભારે તત્વો. આ બાબતમાં અમારી સફળતાઓ મોટે ભાગે એ હકીકતને કારણે હતી કે સંસ્થાઓમાં હંમેશા નિરંતર રહે છે સૈદ્ધાંતિક કાર્યપરમાણુના બંધારણના નિયમોના અભ્યાસ પર, સાંકળ પ્રતિક્રિયાના નિયમો, અણુ ન્યુક્લિયસના બંધારણના નિયમો, સૈદ્ધાંતિક કાર્ય કે જેણે આપણા દેશમાં હવે વિકાસશીલ પરમાણુ તકનીકનો માર્ગ નક્કી કર્યો ..."

આઈ.વી. કુર્ચોટોવનું આ ભાષણ ખરેખર પ્રચંડ હતું સર્જનાત્મક કાર્ય, સોવિયેત વૈજ્ઞાનિકો અને એન્જિનિયરો દ્વારા કરવામાં આવે છે. સંશોધન સંસ્થાઓમાં વૈજ્ઞાનિકોની અસંખ્ય ટીમો દ્વારા આ કાર્ય આજે પણ ચાલુ છે.

પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના વિકાસ અને અણુ ઊર્જાના વિકાસમાં વૈજ્ઞાનિકોનું યોગદાન.

1896 માં, એન્ટોઈન હેનરી બેકરેલએ શોધ્યું કે યુરેનિયમ ઓર મહાન ભેદન શક્તિ સાથે અદ્રશ્ય કંઈક ઉત્સર્જન કરે છે (આ ઘટનાને પાછળથી રેડિયોએક્ટિવિટી કહેવામાં આવી હતી).

1898 માં, મારિયા સ્કોલોડોસ્કા અને પિયર ક્યુરીએ નવા પદાર્થના એક ગ્રામના થોડાક સોમા ભાગને અલગ કર્યો - એક તત્વ જે ઉત્સર્જન કરે છે -કણો. તેઓ તેને પોલોનિયમ કહે છે. તે જ વર્ષે ડિસેમ્બરમાં તેઓએ એક નવું તત્વ શોધ્યું - રેડિયમ.

1911 માં અર્નેસ્ટ રધરફોર્ડે પ્રસ્તાવ મૂક્યો ગ્રહોનું મોડેલઅણુ તેણે એ પણ સાબિત કર્યું કે લગભગ સમગ્ર અણુ તેના ન્યુક્લિયસમાં કેન્દ્રિત છે.

1913 માં, નીલ્સ બોહરે હાઇડ્રોજન અણુનું એક મોડેલ અને પરમાણુ બંધારણનો સિદ્ધાંત બનાવ્યો. તે સમયથી, ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સનો ઝડપી વિકાસ શરૂ થયો, પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રનો વાસ્તવિક જન્મ.

1932 માં, જેમ્સ ચેડવિકે શોધ્યું કે તેની પાસે નં ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જતટસ્થ પરમાણુ કણ- ન્યુટ્રોન, મોટા પાયે પરમાણુ ઊર્જા માટે ભાવિ માઇક્રોકી.

1932 માં, દિમિત્રી દિમિત્રીવિચ ઇવાનેન્કોએ પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનમાંથી અણુ ન્યુક્લિયસની રચનાની પૂર્વધારણાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો.

1933 માં, ઇરેન ક્યુરી અને ફ્રેડરિક જોલિયોટે કૃત્રિમ બીટા રેડિયોએક્ટિવિટીની શોધ કરી, એટલે કે, રેડિયોએક્ટિવિટીનો એક નવો પ્રકાર. નવા કિરણોત્સર્ગી તત્વોના નિર્માણમાં આ અસાધારણ ભૂમિકા ભજવી હતી.

1934 માં, એનરિકો ફર્મીએ શોધ્યું કે જ્યારે યુરેનિયમ ન્યુટ્રોન સાથે બોમ્બમારો કરવામાં આવે છે, કિરણોત્સર્ગી તત્વો. ઇટાલિયન સંશોધકોએ તેમને યુરેનિયમ કરતાં ભારે તત્વો માટે લીધા અને તેમને ટ્રાન્સયુરેનિયમ કહે છે.

1934 માં, પાવેલ અલેકસેવિચ ચેરેન્કોવ અને સેર્ગેઈ ઇવાનોવિચ વાવિલોવે મૂળભૂત ભૌતિક ઘટનાઓમાંની એક શોધ કરી હતી - જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન વધુ ઝડપે તેમાં ફરે છે ત્યારે પ્રવાહીની ચમક. તબક્કાની ઝડપતેમાં

1935 માં, ઇગોર વાસિલીવિચ કુર્ચાટોવ અને સહયોગીઓના જૂથે કૃત્રિમ કિરણોત્સર્ગી અણુ ન્યુક્લીના પરમાણુ આઇસોમેરિઝમની ઘટના શોધી કાઢી અને આ ઘટનાનો સિદ્ધાંત વિકસાવ્યો.

1936 માં, યાકોવ ઇલિચ ફ્રેંકલે પ્રસ્તાવ મૂક્યો ટપક મોડલન્યુક્લી અને પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં થર્મોડાયનેમિક ખ્યાલો રજૂ કર્યા અને પરમાણુ વિભાજનનો પ્રથમ સિદ્ધાંત આગળ મૂક્યો.

1938 માં, ઓટ્ટો હેન અને એફ. સ્ટ્રાસમેન, ફર્મીના પ્રયોગોનું પુનરાવર્તન કરતા, શોધ્યું કે ન્યુટ્રોન-ઇરેડિયેટેડ યુરેનિયમમાં દિમિત્રી ઇવાનોવિચ મેન્ડેલીવના તત્વોના સામયિક કોષ્ટકની મધ્યમાં તત્વો છે.

1938 માં, ફ્રેડરિક જોલિયોટ-ક્યુરીએ એ પણ સ્થાપિત કર્યું કે જ્યારે ન્યુટ્રોન યુરેનિયમ ન્યુક્લિયસને અથડાવે છે, ત્યારે ન્યુક્લિયસ અલગ પડી જાય છે - તે બે નાના ન્યુક્લિયસમાં વિભાજિત થાય છે.

1939 માં, યુલી બોરીસોવિચ ખારીટોન અને યાકોવ બોરીસોવિચ ઝેલ્ડોવિચે સૈદ્ધાંતિક રીતે યુરેનિયમ -235 ન્યુક્લીના વિભાજનની સાંકળ પ્રતિક્રિયા હાથ ધરવાની શક્યતા દર્શાવી હતી.

1940 માં, જ્યોર્જી નિકોલેવ ફ્લેરોવ અને કે.એ. પેટ્રઝાકે શોધ કરી સ્વયંસ્ફુરિત મધ્યવર્તી કેન્દ્રયુરેનિયમ, એટલે કે, તેઓએ સાબિત કર્યું કે યુરેનિયમ ન્યુક્લી સ્વયંભૂ ક્ષીણ થઈ શકે છે. જ્યારે અમે 1 કિલો યુરેનિયમને વિભાજિત કરીને મેળવી શકાય તેવી ઊર્જાની ગણતરી કરી, ત્યારે તે બહાર આવ્યું કે તે 2,300,000 કિલો શ્રેષ્ઠ કોલસાને બાળતી વખતે છોડવામાં આવતી ઊર્જાની માત્રા જેટલી છે.

1940 માં, યુલી બોરીસોવિચ ખારીટોન અને યાકોવ બોરીસોવિચ ઝેલ્ડોવિચે યુરેનિયમ ન્યુક્લીના વિભાજનની સાંકળ પ્રતિક્રિયાની ગણતરીની દરખાસ્ત કરી, આમ તેના અમલીકરણની મૂળભૂત શક્યતા સ્થાપિત કરી.

સ્ક્રોલ કરો વૈજ્ઞાનિક શોધોપરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં તે ચાલુ રાખવું શક્ય બનશે. આ બધું વિવિધ વૈજ્ઞાનિક અને લોકપ્રિય વિજ્ઞાન પુસ્તકોમાં મળી શકે છે.

વ્યવહારુ કાર્ય.

કૃપા કરીને પ્રસ્તુતિનો કાળજીપૂર્વક અભ્યાસ કરો. તમારું કાર્ય તમારી પ્રસ્તુતિના વિષય પર નિર્ણય લેવાનું છે, કદાચ સમાન, અને કદાચ તેની પોતાની રીતે કંઈક અનન્ય. આજે દરમિયાન આ પાઠતમારે ભૌતિકશાસ્ત્ર પર પ્રસ્તુતિ બનાવવાનું અથવા બનાવવાનું શરૂ કરવું પડશે, અને ચોક્કસ બનવા માટે, તમારે તેને આ સુંદર વિજ્ઞાનના સૌથી મહત્વપૂર્ણ અને મૂળભૂત વિભાગોમાંના એકમાં સમર્પિત કરવું પડશે, "અણુ અને અણુ ન્યુક્લિયસનું ભૌતિકશાસ્ત્ર."

તમારું કાર્ય કેટલાક તબક્કામાં વિભાજિત કરવામાં આવશે:

તમારે તે વિષય પસંદ કરવો આવશ્યક છે જે તમે વિકસિત કરશો - કાં તો તે એક પ્રસ્તુતિ હશે જે વૈજ્ઞાનિકોમાંના એકને સમર્પિત હશે જેમણે આ વિજ્ઞાનમાં જબરદસ્ત યોગદાન આપ્યું છે; અથવા કદાચ તમે પસંદ કરશો - સૈદ્ધાંતિક પાસુંઆ વિજ્ઞાન અથવા વ્યવહારુ અને તેમાંથી એકને પવિત્ર કરો. પ્રસ્તુતિ "અણુ અને અણુ ન્યુક્લિયસનું ભૌતિકશાસ્ત્ર" નિઃશંકપણે આમાં તમને મદદ કરશે.

પછી તમે (અલબત્ત, અમે એવા લોકો વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ જેઓ પ્રોગ્રામમાં કેવી રીતે કામ કરવું તે ભૂલી ગયા છેમાઈક્રોસોફ્ટ પાવરપોઈન્ટ 2007 ) તે પ્રસ્તુતિને તપાસવા યોગ્ય છેપાવરપોઈન્ટ 2007 જે તમને તેની સાથે કેવી રીતે કામ કરવું તે વિશે વિગતવાર જણાવશે.

2 1. પરિચય 1.1. અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રનો વિષય, તેના વિકાસનો સંક્ષિપ્ત ઇતિહાસ, લક્ષ્યો અને ઉદ્દેશ્યો 1.2. મૂળભૂત વ્યાખ્યાઓ. ઇલેક્ટ્રોન, પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન, અણુ, આયન, પરમાણુ, ન્યુક્લાઇડ, અણુ ન્યુક્લિયસ, રાસાયણિક તત્વ, આઇસોટોપ્સ 1.3. અણુના પરમાણુ અને શેલ ગુણધર્મો 1.4. માપનના એકમો ભૌતિક જથ્થોઅણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં. ઇલેક્ટ્રોન-વોલ્ટ. મોલ, એવોગાડ્રોનો અચળ, અણુ સમૂહ એકમ, સંબંધિત અણુ સમૂહ. પરમાણુ અને પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં ઊર્જા, લંબાઈ, ફ્રીક્વન્સીઝ, માસના સ્કેલ 1.5. ક્લાસિકલ, રિલેટિવિસ્ટિક અને ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સ. વેગ અને ઊર્જા 1.6. ફોટોન. ફોટોન એનર્જી સ્કેલ (ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન સ્કેલ)

3 અણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર અણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર (અણુ અને અણુ ઘટનાનું ભૌતિકશાસ્ત્ર) એ ભૌતિકશાસ્ત્રની એક શાખા છે જે અણુઓની રચના અને ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરે છે, તેમજ પ્રાથમિક પ્રક્રિયાઓ જેમાં અણુઓ ભાગ લે છે તે અણુઓ અને બંને છે અણુઓ, પરમાણુ અને પરમાણુ આયનો, વિદેશી અણુઓ અને અન્ય સૂક્ષ્મ કણો અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના માળખામાં અભ્યાસ કરવામાં આવતી ઘટનાઓમાં, મુખ્ય ભૂમિકા દ્વારા ભજવવામાં આવે છે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓઅણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં સંશોધનનાં પરિણામો રાસાયણિક બોન્ડ્સ, ઓપ્ટિકલ અને ટનલિંગની ઘટનાઓ, પ્લાઝ્મામાં પ્રક્રિયાઓ, તટસ્થ પ્રવાહી, ઘન પદાર્થો (સેમિકન્ડક્ટર્સ અને નેનોમેટરિયલ્સ સહિત) સમજવા માટેના આધાર તરીકે સેવા આપે છે. સૈદ્ધાંતિક આધારઅણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર પોતે જ ક્વોન્ટમ થિયરી છે અને ક્વોન્ટમ ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સવચ્ચે સ્પષ્ટ સીમા અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રઅને ભૌતિકશાસ્ત્રની અન્ય શાખાઓ અસ્તિત્વમાં નથી, અને તે અનુસાર આંતરરાષ્ટ્રીય વર્ગીકરણ, અણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર અણુના ક્ષેત્રમાં સમાયેલ છે, પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રઅને ઓપ્ટિક્સ

4 સંક્ષિપ્ત ઇતિહાસઅણુ ભૌતિકશાસ્ત્રનો વિકાસ પ્રાચીન ગ્રીક વૈજ્ઞાનિકો (V - II સદીઓ બીસી) દ્વારા સૌથી નાનાને નિયુક્ત કરવા માટે "અણુ" ની વિભાવનાનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, અવિભાજ્ય કણો, જેમાંથી વિશ્વમાં અસ્તિત્વમાં રહેલી દરેક વસ્તુમાં અણુવિષયક વિભાવનાઓની પ્રાયોગિક પુષ્ટિ 19મી સદીમાં રાસાયણિક અને ભૌતિક સંશોધનમાં પ્રાપ્ત થઈ હતી તે વિચારને 19મી સદીના ઉત્તરાર્ધમાં સાબિત કરવામાં આવ્યો હતો. 1897 માં, જે.જે. થોમસને ઈલેક્ટ્રોનની શોધ કરી અને ટૂંક સમયમાં જ સાબિત કર્યું કે તે છે અભિન્ન ભાગબધા અણુઓનો વિચાર એક અણુ ન્યુક્લિયસ અને ઇલેક્ટ્રોન શેલ, 1911 માં ઇ. રધરફોર્ડ દ્વારા પ્રમાણિત કરવામાં આવ્યું હતું. આ વિચારને સામાન્ય રીતે સ્વીકારવામાં આવ્યા પછી, પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર અને, થોડા અંશે પછી, પ્રાથમિક કણ ભૌતિકશાસ્ત્ર અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાંથી બહાર આવ્યું.

5 અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના વિકાસનો સંક્ષિપ્ત ઇતિહાસ આધુનિક અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રનો પાયો 20મી સદીની શરૂઆતમાં નાખવામાં આવ્યો હતો, જ્યારે ઇ. રધરફોર્ડ દ્વારા અણુના મોડેલ અને એમ. પ્લાન્ક (1900)ના ક્વોન્ટમ ખ્યાલોના વિકાસના આધારે ) અને એ. આઈન્સ્ટાઈન (1905), એન. બોહરે સ્પષ્ટીકરણો પંક્તિ આપી સૌથી મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મોઅણુ (1913) અને બે "ક્વોન્ટમ" પોસ્ટ્યુલેટ્સ આગળ મૂકવામાં આવ્યા હતા તેમાંથી પ્રથમ અનુસાર, અણુની વિશિષ્ટ (સ્થિર) અવસ્થાઓ છે જેમાં બાદમાં ઊર્જા ઉત્સર્જન કરતું નથી, જોકે તેમાં ચાર્જ થયેલા કણો (ઇલેક્ટ્રોન) શામેલ છે. રચના ત્વરિત ગતિમાંથી પસાર થાય છે, બીજા પોસ્ટ્યુલેટ મુજબ, અણુનું રેડિયેશન એક સ્થિર સ્થિતિમાંથી બીજી સ્થિતિમાં સંક્રમણ દરમિયાન થાય છે, અને આ રેડિયેશનની આવર્તન h = E – E (બોહરની આવર્તન નિયમ) થી નક્કી થાય છે. જ્યાં h એ પ્લાન્કનું સ્થિરાંક છે, E અને E એ પ્રારંભિક અને અંતિમ અવસ્થાઓમાં અણુ ઊર્જાના મૂલ્યો છે, પ્રથમ પોસ્ટ્યુલેટ અણુ સ્પેક્ટ્રામાં સ્થિરતા અણુની હકીકતને પ્રતિબિંબિત કરે છે

6 અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના વિકાસનો સંક્ષિપ્ત ઇતિહાસ બોહરના સિદ્ધાંત, જે અણુઓ અને પરમાણુઓના ગુણધર્મોને વ્યાપક રીતે સમજાવવામાં અસમર્થ હતો, તેને 20મી સદીના 20 - 30 ના દાયકામાં બનાવવામાં આવેલ સાતત્યપૂર્ણ ક્વોન્ટમ સિદ્ધાંત દ્વારા બદલવામાં આવ્યો હતો (ડબ્લ્યુ. હેઇસેનબર્ગ, ઇ. શ્રોડિન્જર , પી. ડીરાક) તેમ છતાં, બોહરની ધારણાઓ હજુ પણ તેમનું મહત્વ જાળવી રાખે છે અને આધુનિક માળખામાં માઇક્રોસ્કોપિક ઘટનાના ભૌતિકશાસ્ત્રના પાયામાં અભિન્ન રીતે સમાવિષ્ટ છે ક્વોન્ટમ થિયરીમહત્તમ આપવામાં આવે છે સંપૂર્ણ સમજૂતીઅણુના ગુણધર્મો: ઓપ્ટિકલ અને એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રાની રચનાના સિદ્ધાંતો, ચુંબકીય (ઝીમેન અસર) અને ઇલેક્ટ્રિક (સ્ટાર્ક અસર) ક્ષેત્રોમાં અણુઓની વર્તણૂક, સૈદ્ધાંતિક સમર્થન પ્રાપ્ત થયું સામયિક કોષ્ટકતત્વો અને રાસાયણિક બોન્ડની પ્રકૃતિ, અણુઓ, પરમાણુઓ અને ઘન પદાર્થોની ઇલેક્ટ્રોનિક રચનાની ગણતરી માટે પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી હતી (હાર્ટ્રી-ફોક સ્વ-સતત ક્ષેત્ર પદ્ધતિ), દ્રવ્યની રચના અને ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવા માટે નવા ઉપકરણો બનાવવામાં આવ્યા હતા (ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ) વિકાસ ક્વોન્ટમ થિયરીના વિચારો (સ્પિન પૂર્વધારણા, પાઉલી સિદ્ધાંત વગેરે), બદલામાં, અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં પ્રાયોગિક સંશોધન પર આધારિત હતા (પરમાણુની રેખા સ્પેક્ટ્રા, ફોટોઈલેક્ટ્રિક અસર, વર્ણપટ રેખાઓની ઝીણી અને અતિસૂક્ષ્મ રચના, ફ્રેન્કના પ્રયોગો. અને હર્ટ્ઝ, ડેવિસન અને જર્મર, સ્ટર્ન અને ગેરલાચ, કોમ્પટન અસર, ડ્યુટેરિયમ અને અન્ય આઇસોટોપ્સની શોધ, ઓગર અસર, વગેરે)

7 અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના વિકાસનો સંક્ષિપ્ત ઇતિહાસ 20મી સદીના બીજા ત્રીજા ભાગમાં, અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના માળખામાં અને ક્વોન્ટમ થિયરીના વિચારોના આધારે નવી પ્રાયોગિક પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી હતી. ભૌતિક સંશોધન: ઇલેક્ટ્રોન પેરામેગ્નેટિક રેઝોનન્સ (ઇપીઆર), ફોટોઇલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (પીઇએસ), ઇલેક્ટ્રોન ઇમ્પેક્ટ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (ઇઆઇ), તેમના અમલીકરણ માટેના ઉપકરણો બનાવવામાં આવ્યા છે (મેસર, લેસર, વગેરે.) ક્વોન્ટમ સિદ્ધાંતના મૂળભૂત સિદ્ધાંતોને સીધી પ્રાયોગિક પુષ્ટિ મળી છે (દખલગીરી ક્વોન્ટમ સ્ટેટ્સ, લેમ્બ શિફ્ટ ઓફ લેવલ વગેરે), દ્રવ્યની ઈલેક્ટ્રોનિક રચનાની ગણતરી માટે નવી પદ્ધતિઓ (ઘનતા કાર્યાત્મક સિદ્ધાંત) પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી હતી, નવી ભૌતિક ઘટનાઓની આગાહી કરવામાં આવી હતી (સુપરરેડિયેશન) પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી હતી. પ્રાયોગિક સંશોધનવિશિષ્ટ રૂપરેખાંકનના ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો (પરમાણુ અને આયન "ટ્રેપ્સ") દ્વારા એકલ અણુઓ, આયનો અને ઇલેક્ટ્રોન સાથે બનતી પ્રક્રિયાઓ

8 અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના વિકાસનો સંક્ષિપ્ત ઇતિહાસ 20મી સદીના છેલ્લા ત્રીજા ભાગમાં અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં નવા પરિણામો - XXI ની શરૂઆતસદીઓ મુખ્યત્વે બી લેસરોના ઉપયોગ સાથે સંકળાયેલી છે વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસબિનરેખીય સહિત લેસર સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી પદ્ધતિઓનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, જેના આધારે સિંગલ અણુઓ અને પરમાણુઓ સાથે સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક માપન હાથ ધરવાનું શક્ય બન્યું છે, અણુઓની અત્યંત ઉત્તેજિત સ્થિતિની લાક્ષણિકતાઓ નક્કી કરવી અને આંતર-પરમાણુની ગતિશીલતાનો અભ્યાસ કરવો શક્ય બન્યું છે. અને ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર પ્રક્રિયાઓ જે ઘણી ફેમટોસેકન્ડ્સ (10-15 સે) સે. સુધી ચાલે છે, લેસરની મદદથી, અણુ પ્રણાલીઓ (મલ્ટિફોટન ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસર, આવર્તન ગુણાકાર) સાથે રેડિયેશનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની વિગતવાર મલ્ટિફોટન પ્રક્રિયાઓ હાથ ધરવી અને અભ્યાસ કરવાનું શક્ય હતું. તેમજ વ્યક્તિગત પરમાણુઓને અલ્ટ્રા-નીચા તાપમાને ઠંડુ કરવું છેલ્લા દાયકાઓઅણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં કોમ્પ્યુટર ટેકનોલોજીની ઝડપી પ્રગતિ સાથે સંકળાયેલા છે અને તેનો વિકાસ કરવાનો છે અસરકારક પદ્ધતિઓઅને ઈલેક્ટ્રોન કોરિલેશન, રિલેટિવિસ્ટિક ક્વોન્ટમ મેકેનિકલ અને ક્વોન્ટમ ઈલેક્ટ્રોડાયનેમિક કરેક્શનની ઊર્જાને ધ્યાનમાં લઈને મલ્ટિઈલેક્ટ્રોન એટોમિક સિસ્ટમ્સની ઈલેક્ટ્રોનિક રચના અને ગુણધર્મોની ગણતરી માટેનો અર્થ

9 અણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં સંશોધનમાં ઘણા વૈજ્ઞાનિક અને વ્યવહારુ કાર્યક્રમોઔદ્યોગિક હેતુઓ માટે, પદાર્થની મૂળભૂત રચના નક્કી કરવા માટે, EPR, FES અને SEM સહિતની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય, જૈવિક અને તબીબી સમસ્યાઓના ઉકેલ માટે, દૂરસ્થ અને સ્થાનિક લેસર સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. અણુ વિશ્લેષણ, ઔદ્યોગિક અને તકનીકી હેતુઓઆઇસોટોપ્સનું લેસર વિભાજન પ્રાયોગિક અને સૈદ્ધાંતિક પદ્ધતિઓઅણુ ભૌતિકશાસ્ત્રનો ઉપયોગ એસ્ટ્રોફિઝિક્સ (તારા અને તારાઓ વચ્ચેના માધ્યમની રચના અને ભૌતિક લાક્ષણિકતાઓ નક્કી કરવા, રાયડબર્ગ અણુઓનો અભ્યાસ), મેટ્રોલોજી (અણુ ઘડિયાળો) અને વિજ્ઞાન અને તકનીકીના અન્ય ક્ષેત્રોમાં થાય છે.

અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના અભ્યાસક્રમના 10 ધ્યેયો અને ઉદ્દેશો અભ્યાસક્રમના ભાગ રૂપે "અણુ અને અણુ ઘટનાનું ભૌતિકશાસ્ત્ર" શિસ્તનું મુખ્ય લક્ષ્ય સામાન્ય ભૌતિકશાસ્ત્ર, રચવાનું છે મૂળભૂત જ્ઞાનઅણુ-પરમાણુ સ્તરે માઇક્રોસ્કોપિક ઘટનાના ભૌતિકશાસ્ત્રમાં અને લાગુ સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે તેમને લાગુ કરવાની ક્ષમતા, આ લક્ષ્યને પ્રાપ્ત કરવા માટે, નીચેના કાર્યો હલ કરવામાં આવે છે: - પરમાણુના વિકાસ અને ક્વોન્ટમ ખ્યાલોની રચનાનું વિશ્લેષણ; - અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રાયોગિક તથ્યો અને તેમના સંબંધોનો અભ્યાસ; - સૂક્ષ્મ ઘટના અને અસંગતતાની વિશિષ્ટતાઓની ઓળખ શાસ્ત્રીય સિદ્ધાંતતેમને સમજાવવા માટે; - ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ અને ઉકેલ પદ્ધતિઓના મૂળભૂત અભ્યાસ ક્વોન્ટમ યાંત્રિકકાર્યો; - અણુઓ અને પરમાણુઓની રચના અને ગુણધર્મોના ક્વોન્ટમ સિદ્ધાંત પર આધારિત પદ્ધતિસરનો અભ્યાસ અને સમજૂતી, તેમની વર્તણૂક બાહ્ય ક્ષેત્રોઅને એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં

12 ઇલેક્ટ્રોન ઇલેક્ટ્રોન એ નકારાત્મક વિદ્યુત ચાર્જ સાથે સ્થિર પ્રાથમિક કણ છે. ઇલેક્ટ્રોનનું સ્પિન ½ છે ઇલેક્ટ્રોનનું ચુંબકીય ક્ષણ લગભગ બોહર મેગ્નેટોન μ e – μ B – –4 eV/T ઇલેક્ટ્રોનને નિયુક્ત કરવા માટે વપરાય છે - ઇલેક્ટ્રોન ઇલેક્ટ્રોન શેલ્સ બનાવે છે. બધા અણુઓ અને આયનોના ઇલેક્ટ્રોનમાં એન્ટિપાર્ટિકલ પોઝિટ્રોન (e +) હોય છે

15 પ્રોટોન પ્રોટોન એ હકારાત્મક વિદ્યુત ચાર્જ સાથેનો સ્થિર પ્રાથમિક કણ છે પ્રોટોનનો ચાર્જ પ્રાથમિક ચાર્જ q p = e –19 C પ્રોટોન માસ m p 1836m e –27 kg પ્રોટોન સ્પિન એ પ્રોટોન μp –નો ½ ચુંબકીય ક્ષણ છે. 8 eV/T પ્રોટોનને p અથવા p + A પ્રોટોનમાં એન્ટિપાર્ટિકલ એન્ટિપ્રોટોન (p –) હોય છે.

16 એન્ટિપ્રોટોન એનિહિલેશન એક એન્ટિપ્રોટોન (બ્લુ ટ્રેક) પ્રોટોન સાથે અથડાય છે બબલ ચેમ્બરપરિણામે, ચાર સકારાત્મક પાયન્સ (લાલ ટ્રેક) અને ચાર નકારાત્મક (લીલા ટ્રેક) દેખાય છે, જે પીઓન સડોના પરિણામે જન્મે છે

17 ન્યુટ્રોન ન્યુટ્રોન એ શૂન્ય ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ ધરાવતું પ્રાથમિક કણ છે જે ન્યુટ્રોનનું આયુષ્ય લગભગ 886 સેકન્ડ છે m n 1839m e –27 kg ન્યુટ્રોન સ્પિન ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની ગેરહાજરી હોવા છતાં. ચુંબકીય ક્ષણ μn – –8 eV/T ન્યુટ્રોન n અથવા n 0 ચિહ્ન દ્વારા સૂચિત ન્યુટ્રોનમાં એન્ટિપાર્ટિકલ એન્ટિન્યુટ્રોન હોય છે પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનનું સંયોજન સામાન્ય નામન્યુક્લિયોન્સ અણુ ન્યુક્લી પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનથી બનેલું છે

18 ન્યુટ્રોન પાસે કોઈ વિદ્યુત ચાર્જ ન હોવાથી, તેઓ કણ શોધનાર ચેમ્બરમાં ટ્રેક છોડતા નથી, જો કે, રંગીન ઈમેજ મિશ્રણથી ભરેલા ક્લાઉડ ચેમ્બરમાં કણોના ટ્રેકને બતાવે છે હાઇડ્રોજન ગેસ, ઇથિલ આલ્કોહોલઅને પાણી ન્યુટ્રોનનો બીમ નીચેથી ચેમ્બરમાં પ્રવેશ કરે છે અને ઓક્સિજન અને કાર્બન પરમાણુઓના ટ્રાન્સમ્યુટેશનનું કારણ બને છે જે ઇથિલ આલ્કોહોલના પરમાણુઓ બનાવે છે

19 એટમ એટમ માઇક્રોપાર્ટિકલ જેમાં અણુ ન્યુક્લિયસ અને તેની આસપાસના ઇલેક્ટ્રોનનો સમાવેશ થાય છે (ઇલેક્ટ્રોન શેલ) હકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલ ન્યુક્લિયસ વિદ્યુત આકર્ષણના દળો દ્વારા નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે કારણ કે અણુના ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન હોય છે, અને ન્યુટ્રોનનો ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ હોય ​​છે. શૂન્ય, પ્રોટોન એ પ્રાથમિક ચાર્જ e સમાન છે, ઇલેક્ટ્રોનનો ચાર્જ e ની બરાબર છે, પછી જ્યારે શેલમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોનની સંખ્યા જેટલી હોય છે, ત્યારે અણુનો કુલ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ શૂન્ય ન્યુક્લિયસના પરિમાણો (~ 10 –15 – 10 –14 મીટર) અણુના પરિમાણો (~ 10 –10 મીટર) ની તુલનામાં અત્યંત નાના છે, જો કે, પ્રોટોનનું દળ (જેમ કે તેમજ ન્યુટ્રોન) લગભગ 2 હજાર ગણો છે વધુ માસઇલેક્ટ્રોન, અણુનો લગભગ સમગ્ર સમૂહ () ન્યુક્લિયસમાં કેન્દ્રિત છે

20 ગોલ્ડ એટમ Au ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલા વ્યક્તિગત સોનાના અણુની છબી 35 મીમીથી 35 મીમીના કદના પરિબળ દ્વારા વિસ્તૃત

22 સિલિકોન અણુઓ ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલ સિલિકોન અણુઓની રંગીન છબી બતાવવામાં આવી છે. અણુઓ વચ્ચેના બોન્ડ્સ પણ 35 મીમીના કદના પરિબળથી વધે છે.

24 યુરેનિયમ પરમાણુ U ટ્રાન્સમિશન ઈલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલ યુરેનિયમ પરમાણુની રંગીન છબી નાના બિંદુઓ યોગ્ય ફોર્મ- વ્યક્તિગત અણુઓ, મોટી રચનાઓ - 2-20 અણુઓ ધરાવતા ક્લસ્ટરો દૃશ્ય ક્ષેત્રનું કદ આશરે 100 Å છે. 35mm ના પરિબળ દ્વારા વધારો

25 યુરેનાઇલ માઇક્રોક્રિસ્ટલ્સ UO 2 2+ દરેક સ્પોટ રજૂ કરે છે તે ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોનનો ઉપયોગ કરીને યુરેનાઇલ માઇક્રોક્રિસ્ટલ્સની રંગીન છબી મેળવવામાં આવી હતી એક અણુયુરેનિયમ 35 મીમીના પરિબળથી વધ્યું

27 રાસાયણિક તત્વ, ન્યુક્લાઇડ, આઇસોટોપ અણુઓ સાથે ચોક્કસ સંખ્યાન્યુક્લિયસમાં Z પ્રોટોન સમાન રાસાયણિક તત્વ સાથે સંબંધિત છે. Z નંબરને રાસાયણિક તત્વનો અણુ નંબર કહેવામાં આવે છે. ન્યુક્લિયસમાં ચોક્કસ સંખ્યામાં પ્રોટોન Z અને ન્યુટ્રોન N સાથેના અણુઓના સંગ્રહને ન્યુક્લિડ કહેવામાં આવે છે. ન્યુક્લાઇડ્સ તત્વના નામમાં Z + N ના સરવાળા સમાન સમૂહ સંખ્યા A ઉમેરીને નિયુક્ત કરવામાં આવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સિજન-16, યુરેનિયમ-235), અથવા તત્વ પ્રતીકની બાજુમાં A નંબર મૂકીને (16 O, 235 યુ). સમાન તત્વના ન્યુક્લાઇડ્સને આઇસોટોપ્સ કહેવામાં આવે છે. હાઇડ્રોજન અણુના સૌથી હળવા અણુનું દળ, જેમાં એક પ્રોટોન અને એક ઇલેક્ટ્રોન હોય છે, તે m H 1.67·10 –27 kg બરાબર છે. બાકીના અણુઓનું દળ m H કરતાં લગભગ A ગણું વધારે છે. 90 પ્રકૃતિમાં જોવા મળે છે. રાસાયણિક તત્વોઅને 300 થી વધુ વિવિધ ન્યુક્લિડ્સ; તેમાંથી 270 સ્થિર છે, બાકીના કિરણોત્સર્ગી છે. કેટલાક કિરણોત્સર્ગી ન્યુક્લાઇડ્સ કૃત્રિમ રીતે મેળવવામાં આવે છે.

31 આયનો પરમાણુમાં ઈલેક્ટ્રોનને દૂર કરવાની અથવા ઉમેરવાની પ્રક્રિયાને આયનીકરણ કહેવામાં આવે છે, જ્યારે Z કરતાં વધુ હોય ત્યારે એક હકારાત્મક અણુ આયન પ્રાપ્ત થાય છે આયન એ વિદ્યુત રીતે ચાર્જ થયેલો અણુ (અથવા પરમાણુ) છે જે તટસ્થ અણુ (અથવા પરમાણુ) માં એક અથવા વધુ ઈલેક્ટ્રોનને અલગ કરીને અથવા ઉમેરવાથી બને છે.

32 આયન સકારાત્મક ચાર્જ થયેલ આયનોને કેશન કહેવામાં આવે છે, નકારાત્મક ચાર્જ થયેલ આયન. આયનોને ઇન્ડેક્સ સાથે રાસાયણિક પ્રતીક દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે જે ગુણાકાર સૂચવે છે (પ્રાથમિક ચાર્જના એકમોમાં ચાર્જનું પ્રમાણ) અને આયનનું ચિહ્ન: H –, Na +, UO 2 2+ આયનોને આ રીતે રજૂ કરી શકાય છે. ટકાઉ રચનાઓ(સામાન્ય રીતે ઉકેલો અથવા સ્ફટિકોમાં) અને અસ્થિર (સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં વાયુઓમાં) અણુ કેશન્સ +(Z – 1) ના ચાર્જ સુધી મેળવી શકાય છે. આમ, ઉદાહરણ તરીકે, U 90+ અને U 91+ 2 કે તેથી વધુના ચાર્જ સાથે આયન પ્રવેગક પર મેળવવામાં આવ્યા હતા

34 અણુ એ પદાર્થનો સૌથી નાનો સ્થિર કણો છે, જેમાં એક કરતાં વધુ અણુનો સમાવેશ થાય છે, અણુ અણુ ન્યુક્લીની ચોક્કસ રચના અને ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. અવકાશી માળખુંમાત્રાત્મક અને ગુણવત્તાયુક્ત રચનાપરમાણુઓનો ઉપયોગ થાય છે રાસાયણિક સૂત્રો: O 2 (ઓક્સિજન પરમાણુ), H 2 O (પાણીના પરમાણુ), CH 4 (મિથેન પરમાણુ), C 6 H 6 (બેન્ઝીન પરમાણુ), C 60 (ફુલેરીન પરમાણુ)

39 ડીએનએ પરમાણુ કેમેરામાં ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને ડીએનએ પરમાણુની રંગીન છબી મેળવવામાં આવી હતી. ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશડીએનએ સેમ્પલ કોટેડ પાતળું પડપ્લેટિનમ મેટલ કોટિંગ એક વિરોધાભાસી છબી આપે છે ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ

40 અણુના પરમાણુ અને શેલ ગુણધર્મો ન્યુક્લિયર ગુણધર્મો શેલ ગુણધર્મો ન્યુક્લિયસની રચના દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે: કિરણોત્સર્ગ, પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓમાં ભાગ લેવાની ક્ષમતા, વગેરે. ઇલેક્ટ્રોનિક શેલની રચના દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે: રાસાયણિક, ભૌતિક (વિદ્યુત, ચુંબકીય, ઓપ્ટિકલ, વગેરે. .) 42 SI એકમમાં ઉર્જાનો ઉર્જા એકમ જુલ (J) છે, જો કે, અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના પદાર્થો અને ઘટનાઓના ઉર્જા જથ્થા માટે, આવા એકમનો વધુ સામાન્ય રીતે ઉપયોગ થાય છે જેને ઉર્જાનો વધારાનો-સિસ્ટમ એકમ કહેવાય છે ઇલેક્ટ્રોન-વોલ્ટ (eV, eV) ઇલેક્ટ્રોન-વોલ્ટ એ પ્રાથમિક ચાર્જ સાથે ચાર્જ થયેલ કણ દ્વારા મેળવેલી ઊર્જા છે, જે 1 વોલ્ટના પ્રવેગક સંભવિત તફાવતમાંથી પસાર થાય છે: 1 eV = J અણુ અને પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં ઊર્જા માપવા માટે, ગુણાંક (keV, 1 keV = 10 3 eV, MeV, 1 MeV = 10 6 eV) અને સબમલ્ટિપલ (μeV, 1 μeV = 10 –6 eV) ઇલેક્ટ્રોન-વોલ્ટ એકમો, તેમજ કેટલાક અન્ય: રાયડબર્ગ (Ry), હાર્ટરી (Ha, અથવા અણુ એકમ, a.u.) રાયડબર્ગ આંકડાકીય રીતે ઊર્જા સમાનઅનંત પરમાણુ સમૂહના અંદાજમાં જમીનની સ્થિતિમાંથી હાઇડ્રોજન અણુનું આયનીકરણ: 1 Ry eV Hartree બરાબર છે સંપૂર્ણ મૂલ્ય સંભવિત ઊર્જાઅનંત પરમાણુ સમૂહના અંદાજમાં હાઇડ્રોજન અણુની જમીનની સ્થિતિમાં ઇલેક્ટ્રોન: 1 Ha = 2 Ry eV અણુ પ્રણાલીના રાજ્યોની ઊર્જા, તેમજ રાજ્યો વચ્ચેના સંક્રમણોને અન્ય એકમોમાં માપી શકાય છે.

43 દળ દળનું SI એકમ કિલોગ્રામ (કિલો) છે, જો કે, અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં પદાર્થોના સમૂહને માપવા માટે, માપના વધારાના-પ્રણાલીગત એકમનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેને અણુ સમૂહ એકમ કહેવાય છે (a.m.u.) અણુ સમૂહ એકમ સમાન છે. અનબાઉન્ડ, ઉત્તેજિત કાર્બન-12 અણુના સમૂહના 1/12 સુધી (12 C): 1 a. e m kg 1 a. e.m. લગભગ એક પ્રોટોન અથવા ન્યુટ્રોનના દળ સમાન છે, જે અણુનું દળ છે. e.m. એવોગાડ્રોનો સતત N A શારીરિક સ્થિરતા, આંકડાકીય રીતે 12 ગ્રામ શુદ્ધ કાર્બન-12 આઇસોટોપમાં અણુઓની સંખ્યા જેટલી: N A mol –1 મોલ (પદાર્થના જથ્થાનું SI એકમ) વ્યાખ્યા દ્વારા N A માળખાકીય તત્વો (અણુઓ, પરમાણુઓ, આયનો) ધરાવે છે.

44 લંબાઈ લંબાઈનો SI એકમ મીટર (m) છે. 1 મીટર એ એક સેકન્ડના 1/2 જેટલા સમયના સમયગાળામાં પ્રકાશ શૂન્યાવકાશમાં મુસાફરી કરે છે તે અંતર જેટલું છે. રેડિયો શ્રેણીમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનની તરંગલંબાઇના માપના અપવાદ સિવાય, લંબાઈના આવા એકમનો અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં ભાગ્યે જ ઉપયોગ થાય છે, અને તેના બદલે, રેખીય પરિમાણોને માપવા માટે મીટરના સબમલ્ટીપલ એકમોનો ઉપયોગ થાય છે, તેમજ તરંગલંબાઇ: સેન્ટીમીટર (સે.મી. , 1 સેમી = 10 –2 મીટર), મિલિમીટર ( mm, 1 mm = 10–3 m), માઇક્રોમીટર (μm, μm, 1 μm = 10–6 m), નેનોમીટર (nm, 1 nm = 10–9 m) , પિકોમીટર (pm, 1 pm = 10–12 m ) અને અન્ય, તેમજ વધારાના-પ્રણાલીગત એકમો: એંગસ્ટ્રોમ (Å, 1 Å = 0.1 nm = 10 –10 m), બોરોન (અથવા બોહર ત્રિજ્યા) (1 બોહર Å )

45 સમય SI માં સમય અંતરાલની અવધિનું એકમ સેકન્ડ (ઓ) છે, હાલમાં, સેકન્ડ કહેવાતાના આધારે નક્કી કરવામાં આવે છે. અણુ સમય ધોરણ: એક સેકન્ડ (અથવા અણુ સેકન્ડ) એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનના સમયગાળાની બરાબર છે જે આઇસોટોપ 133 Cs (સીઝિયમ-133) ની ભૂમિ સ્થિતિના બે સ્તરો વચ્ચેના ઉર્જા સંક્રમણને અનુરૂપ છે અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં પ્રક્રિયાઓ સામાન્ય રીતે પેટા-સેકન્ડ એકમોમાં માપવામાં આવે છે: નેનો-, પીકો- અથવા ફેમટોસેકન્ડ્સ (ns, ps, fs, 1 fs = 10 –15 s)

46 અણુ અને પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં ભૌતિક જથ્થાના ભીંગડા અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રની ઘટનાઓ 10-12 મીટર (ભારે અણુઓના આંતરિક સબશેલ્સ) થી નેનોમીટરના દસમા ભાગ (અણુઓ અને નાના અણુઓના કદ), 10-6 થી ઊર્જા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. eV (લેવલની અલ્ટ્રાફાઇન સ્ટ્રક્ચર) થી 10 5 eV (આંતરિક સબશેલ ઇલેક્ટ્રોનની બંધનકર્તા ઊર્જા), દસ ફેમટોસેકન્ડ્સ (અલ્ટ્રાશોર્ટ લેસર પલ્સનો સમયગાળો) થી હજારો સેકન્ડ્સ (અણુઓની મેટાસ્ટેબલ અવસ્થાઓનો આજીવન) લાક્ષણિક મોલેક્યુલર કદ 0.1– છે. 1 એનએમ. સૌથી નાના પરમાણુ (H 2) માટે આંતરપરમાણુ અંતર ડીએનએના મેક્રોમોલેક્યુલ્સ જેટલું છે અને ઘણા પોલિમરમાં મેક્રોસ્કોપિક પરિમાણો હોઈ શકે છે. આમ, અનફોલ્ડેડ ડીએનએ હેલિક્સની લંબાઈ લગભગ 2 એનએમની પહોળાઈ સાથે કેટલાક સેન્ટિમીટર સુધી પહોંચી શકે છે.

47 ફોટોન ફોટોન, અથવા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન (ક્ષેત્ર), એક દ્રવ્યવિહીન પ્રાથમિક કણ કે જેમાં કોઈ ઈલેક્ટ્રિક ચાર્જ નથી, એક ફોટોન 1 ની ઝડપ સાથે ફરે છે દિશાઓ દિશાને લંબરૂપફોટોનનો પ્રચાર, તેના ધ્રુવીકરણની સ્થિતિ નક્કી કરે છે

સ્પેશિયલ થિયરી ઓફ રિલેટિવિટી (SRT) બે ધારણાઓ પર આધારિત છે:

1. સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત:કોઈપણ જડતા સંદર્ભ ફ્રેમમાં, સમાન પ્રારંભિક પરિસ્થિતિઓ હેઠળ તમામ ભૌતિક ઘટનાઓ એ જ રીતે આગળ વધે છે, એટલે કે. શરીરની બંધ પ્રણાલીમાં હાથ ધરવામાં આવેલા કોઈપણ પ્રયોગો એ નિર્ધારિત કરી શકતા નથી કે શરીર આરામ પર છે કે એકસરખી અને સીધી રેખામાં આગળ વધી રહ્યું છે.
2. પ્રકાશની ગતિની સ્થિરતાનો સિદ્ધાંત:તમામ ઇનર્શિયલ રેફરન્સ સિસ્ટમ્સમાં, શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ગતિ સમાન હોય છે અને તે ગતિશીલ પ્રકાશ સ્ત્રોતની ગતિ પર આધારિત નથી.

શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ગતિની મર્યાદા પ્રકૃતિ પર એસઆરટીની સ્થિતિ સમાન રીતે મહત્વપૂર્ણ છે: પ્રકૃતિમાં કોઈપણ સિગ્નલની ગતિ શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ગતિ કરતાં વધી શકતી નથી: c= 3∙10 8 m/s. જ્યારે પદાર્થો પ્રકાશની ગતિ સાથે સરખાવી શકાય તેવી ઝડપે આગળ વધે છે, ત્યારે નીચે વર્ણવેલ વિવિધ અસરો જોવા મળે છે.

1. સાપેક્ષ ઘટાડોલંબાઈ

સંદર્ભ ફ્રેમમાં શરીરની લંબાઈ જ્યાં તે આરામ કરે છે તેને તેની પોતાની લંબાઈ કહેવામાં આવે છે એલ 0 પછી ગતિ સાથે આગળ વધતા શરીરની લંબાઈ વીવી ઇનર્શિયલ સિસ્ટમલંબાઈની હિલચાલની દિશામાં કાઉન્ટડાઉન ઘટે છે:

ક્યાં: c- વેક્યૂમમાં પ્રકાશની ગતિ, એલ 0 - સંદર્ભની નિશ્ચિત ફ્રેમમાં શરીરની લંબાઈ (બાકીમાં શરીરની લંબાઈ), એલ- સંદર્ભ ફ્રેમમાં શરીરની લંબાઈ ઝડપ સાથે આગળ વધી રહી છે વી(ગતિએ ફરતા શરીરની લંબાઈ વી). આમ, શરીરની લંબાઈ સંબંધિત છે. શરીરનું સંકોચન માત્ર પ્રકાશની ગતિ સાથે તુલનાત્મક ઝડપે જ નોંધનીય છે.

2. ઘટના સમયની સાપેક્ષ લંબાઇ.

અવકાશમાં ચોક્કસ બિંદુએ બનતી ઘટનાનો સમયગાળો સંદર્ભના જડતા ફ્રેમમાં સૌથી ટૂંકો હશે જે આ બિંદુ ગતિહીન છે. આનો અર્થ એ છે કે જડતા સંદર્ભ ફ્રેમની તુલનામાં આગળ વધતી ઘડિયાળો સ્થિર ઘડિયાળો કરતાં ધીમી ચાલે છે અને ઘટનાઓ વચ્ચેનો લાંબો સમય દર્શાવે છે. સાપેક્ષ સમયનું વિસ્તરણ માત્ર પ્રકાશની ગતિ સાથે તુલનાત્મક ઝડપે જ ધ્યાનપાત્ર બને છે અને સૂત્ર દ્વારા વ્યક્ત થાય છે:

સમય τ 0, શરીરની સાપેક્ષ આરામ પર ઘડિયાળમાંથી માપવામાં આવે છે, તેને ઘટનાનો યોગ્ય સમય કહેવામાં આવે છે.

3. વેગના ઉમેરાનો સાપેક્ષ કાયદો.

ન્યૂટોનિયન મિકેનિક્સમાં વેગના ઉમેરાનો કાયદો SRT ના અનુમાનનો વિરોધાભાસ કરે છે અને તેના સ્થાને એક નવું આવે છે. સાપેક્ષ કાયદોઝડપનો ઉમેરો. જો બે સંસ્થાઓ એકબીજા તરફ આગળ વધી રહી હોય, તો તેમની અભિગમની ગતિ સૂત્ર દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે:

ક્યાં: વી 1 અને વી 2 - સંદર્ભની નિશ્ચિત ફ્રેમની તુલનામાં શરીરની હિલચાલની ગતિ. જો શરીર એક જ દિશામાં આગળ વધે છે, તો તેમની સંબંધિત ગતિ છે:

4. સમૂહમાં સાપેક્ષ વધારો.

ફરતા શરીરનો સમૂહ mશરીરના બાકીના સમૂહ કરતા વધારે m 0:

5. ઊર્જા અને શરીરના વજન વચ્ચેનો સંબંધ.

સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતના દૃષ્ટિકોણથી, શરીરનો સમૂહ અને શરીરની ઊર્જા વ્યવહારીક રીતે સમાન વસ્તુ છે. આમ, શરીરના અસ્તિત્વની હકીકતનો અર્થ એ છે કે શરીરમાં ઊર્જા છે. સૌથી ઓછી ઊર્જા ઇ 0 શરીર સંદર્ભની જડતા ફ્રેમમાં હોય છે જેના સંબંધમાં તે આરામ કરે છે અને તેને કહેવામાં આવે છે શરીરની પોતાની ઊર્જા (શરીરની બાકીની ઊર્જા):

શરીરની ઊર્જામાં કોઈપણ ફેરફારનો અર્થ શરીરના વજનમાં ફેરફાર અને તેનાથી ઊલટું થાય છે:

ક્યાં: ∆ ઇ- શરીરની ઊર્જામાં ફેરફાર, ∆ m- સમૂહમાં અનુરૂપ ફેરફાર. શરીરની કુલ ઊર્જા:

ક્યાં: m- શરીરનું વજન. શરીરની કુલ ઊર્જા ઇપ્રમાણસર સાપેક્ષ સમૂહઅને ફરતા શરીરની ગતિ પર આધાર રાખે છે, આ અર્થમાં નીચેના સંબંધો મહત્વપૂર્ણ છે:

માર્ગ દ્વારા, સાપેક્ષ ગતિએ ગતિશીલ શરીરની ગતિ ઊર્જા માત્ર સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણતરી કરી શકાય છે:

સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતના દૃષ્ટિકોણથી, બાકીના લોકોના સંરક્ષણનો કાયદો અયોગ્ય છે. ઉદાહરણ તરીકે, અણુ ન્યુક્લિયસનું બાકીનું દળ ન્યુક્લિયસમાં સમાવિષ્ટ કણોના બાકીના દળના સરવાળા કરતા ઓછું છે. જો કે, સ્વયંસ્ફુરિત સડો માટે સક્ષમ કણનો બાકીનો સમૂહ સરવાળો કરતા વધારે છે. પોતાની જનતાતેના ઘટકો.

આનો અર્થ સામૂહિક સંરક્ષણના કાયદાનું ઉલ્લંઘન નથી. સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતમાં, સાપેક્ષ સમૂહના સંરક્ષણનો કાયદો માન્ય છે, કારણ કે અલગ સિસ્ટમશરીર, કુલ ઊર્જા સંરક્ષિત છે, અને તેથી સાપેક્ષ સમૂહ, જે આઈન્સ્ટાઈનના સૂત્રને અનુસરે છે, આમ આપણે સમૂહ અને ઊર્જાના સંરક્ષણના એકીકૃત કાયદા વિશે વાત કરી શકીએ છીએ. આનો અર્થ એ નથી કે સમૂહને ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવાની અને તેનાથી વિપરીત.

શરીરની કુલ ઉર્જા, આરામ ઉર્જા અને વેગ વચ્ચે સંબંધ છે:

ફોટોન અને તેના ગુણધર્મો

પ્રકાશએ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનના ક્વોન્ટાનો પ્રવાહ છે જેને ફોટોન કહેવાય છે. ફોટોનએક કણ છે જે પ્રકાશ ઊર્જાનું પરિવહન કરે છે. તે આરામ પર ન હોઈ શકે, પરંતુ હંમેશા ગતિએ આગળ વધે છે સમાન ઝડપસ્વેતા. ફોટોન નીચેની લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે:

1. ફોટોન ઊર્જા સમાન છે:

ક્યાં: h= 6.63∙10 –34 J∙s = 4.14∙10 –15 eV∙s – પ્લાન્કનું સ્થિરાંક, ν – પ્રકાશની આવર્તન, λ - પ્રકાશની તરંગલંબાઇ, c- વેક્યૂમમાં પ્રકાશની ગતિ. જોલ્સમાં ફોટોનની ઉર્જા ખૂબ જ ઓછી હોય છે, તેથી ગાણિતિક સગવડ માટે તેને ઘણીવાર એક્સ્ટ્રા સિસ્ટમ એકમ - ઇલેક્ટ્રોન વોલ્ટમાં માપવામાં આવે છે:

1 eV = 1.6∙10 –19 J.

2. ફોટોન શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપે ફરે છે c.

3. ફોટોન પાસે ગતિ છે:

4. સામાન્ય અર્થમાં ફોટોન પાસે દળ નથી (તે દળ કે જેને સ્કેલ પર માપી શકાય છે, ન્યૂટનના બીજા નિયમનો ઉપયોગ કરીને ગણતરી કરી શકાય છે, વગેરે), પરંતુ આઈન્સ્ટાઈનના સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંત અનુસાર, તે ઊર્જાના માપદંડ તરીકે દળ ધરાવે છે ( ઇ = mc 2). ખરેખર, કોઈપણ શરીર કે જેમાં થોડી ઉર્જા હોય છે તેમાં સમૂહ પણ હોય છે. જો આપણે ધ્યાનમાં લઈએ કે ફોટોનમાં ઊર્જા હોય છે, તો તેમાં સમૂહ પણ હોય છે, જે આ રીતે શોધી શકાય છે:

5. ફોટોન પર કોઈ વિદ્યુત ચાર્જ નથી.

પ્રકાશ દ્વિ સ્વભાવ ધરાવે છે. જેમ જેમ પ્રકાશ ફેલાય છે, તે દેખાય છે તરંગ ગુણધર્મો(દખલગીરી, વિવર્તન, ધ્રુવીકરણ), અને જ્યારે પદાર્થ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે - કોર્પસ્ક્યુલર (ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસર). પ્રકાશની આ દ્વિ પ્રકૃતિ કહેવાય છે તરંગ-કણ દ્વૈત.

બાહ્ય ફોટોઇફેક્ટ

ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસર- જ્યારે કેથોડ પ્રકાશિત થાય છે ત્યારે વેક્યુમ સિલિન્ડરમાં ફોટોકરન્ટના દેખાવમાં સમાવિષ્ટ ઘટના મોનોક્રોમેટિક પ્રકાશઅમુક તરંગલંબાઇ λ .

જ્યારે એનોડ પરનો વોલ્ટેજ નકારાત્મક હોય છે, ત્યારે કેથોડ અને એનોડ વચ્ચેનું વિદ્યુત ક્ષેત્ર ઇલેક્ટ્રોનને અટકાવે છે. આ માપવા હોલ્ડિંગ વોલ્ટેજજ્યાં ફોટોકરન્ટ અદૃશ્ય થઈ જાય છે, ત્યારે અમે કેથોડમાંથી બહાર નીકળેલા ફોટોઈલેક્ટ્રોનની મહત્તમ ગતિ ઊર્જા નક્કી કરી શકીએ છીએ:

અસંખ્ય પ્રયોગકર્તાઓએ નીચેની સ્થાપના કરી છે ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરના મૂળભૂત નિયમો:

1. ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસર જડતા રહિત છે. આનો અર્થ એ છે કે પ્રકાશ સાથે ઇરેડિયેશન શરૂ થયા પછી તરત જ ઇલેક્ટ્રોન ધાતુમાંથી ઉડવાનું શરૂ કરે છે.
2. ફોટોઈલેક્ટ્રોનની મહત્તમ ગતિ ઊર્જા પ્રકાશની આવર્તન સાથે રેખીય રીતે વધે છે ν અને તેની તીવ્રતા પર આધાર રાખતો નથી.
3. દરેક પદાર્થ માટે એક કહેવાતા છે લાલ ફોટો ઇફેક્ટ બોર્ડર, એટલે કે, સૌથી ઓછી આવર્તન ν મિનિટ (અથવા સૌથી લાંબી તરંગલંબાઇ λ મહત્તમ) કે જેના પર બાહ્ય ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસર હજી પણ શક્ય છે.
4. 1 સેમાં કેથોડમાંથી પ્રકાશ દ્વારા ઉત્સર્જિત ફોટોઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યા પ્રકાશની તીવ્રતાના સીધા પ્રમાણસર છે.

પદાર્થ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, ફોટોન તેની બધી ઊર્જાને સંપૂર્ણપણે સ્થાનાંતરિત કરે છે ઇ = hνએક ઇલેક્ટ્રોન. ઇલેક્ટ્રોન પદાર્થના અણુઓ સાથે અથડામણ દરમિયાન આ ઊર્જાના ભાગને વિખેરી શકે છે. વધુમાં, ઇલેક્ટ્રોન ઊર્જાનો ભાગ મેટલ-વેક્યુમ ઇન્ટરફેસ પર સંભવિત અવરોધને દૂર કરવા માટે ખર્ચવામાં આવે છે. આ કરવા માટે, ઇલેક્ટ્રોન બનાવવું આવશ્યક છે કાર્ય કાર્ય એબહાર, કેથોડ સામગ્રીના ગુણધર્મો પર આધાર રાખીને. આ કિસ્સામાં, કેથોડમાંથી ઉત્સર્જિત ફોટોઈલેક્ટ્રોનમાં સૌથી મોટી ગતિ ઊર્જા હોઈ શકે છે, તે ઊર્જા સંરક્ષણના કાયદા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

આ સૂત્ર સામાન્ય રીતે કહેવામાં આવે છે બાહ્ય ફોટોઈલેક્ટ્રીક અસર માટે આઈન્સ્ટાઈનનું સમીકરણ. આઈન્સ્ટાઈનના સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને, બાહ્ય ફોટોઈલેક્ટ્રીક અસરના તમામ નિયમો સમજાવી શકાય છે. માટે લાલ સરહદ ફોટો અસરઆઈન્સ્ટાઈનના સૂત્ર મુજબ, આપણે અભિવ્યક્તિ મેળવી શકીએ છીએ:

બોહરની ધારણા

બોહરનું પ્રથમ અનુમાન (સ્થિર અવસ્થાઓનું અનુમાન):અણુ પ્રણાલી ફક્ત વિશિષ્ટ સ્થિર અથવા ક્વોન્ટમ અવસ્થામાં જ હોઈ શકે છે, જેમાંથી દરેક ચોક્કસ સંખ્યાને અનુરૂપ હોય છે nઅને ઊર્જા ઇ એન. સ્થિર અવસ્થામાં, અણુ ન તો ઉત્સર્જન કરે છે કે ન તો ઉર્જાનું શોષણ કરે છે.

સૌથી ઓછી ઉર્જા ધરાવતા રાજ્યને "1" નંબર સોંપવામાં આવ્યો છે. તે કહેવાય છે મુખ્ય. અન્ય તમામ રાજ્યોને ક્રમિક નંબરો “2”, “3” અને તેથી વધુ સોંપવામાં આવ્યા છે. તેઓ કહેવાય છે ઉત્સાહિત. અણુ જમીનની સ્થિતિમાં અનિશ્ચિત સમય સુધી રહી શકે છે. ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં, અણુ થોડો સમય (લગભગ 10 એનએસ) જીવે છે અને જમીનની સ્થિતિમાં જાય છે.

બોહરના પ્રથમ અનુમાન મુજબ, અણુ ઊર્જા સ્તરોની સિસ્ટમ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જેમાંથી દરેક ચોક્કસ સ્થિર સ્થિતિને અનુરૂપ છે. સકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલ ન્યુક્લિયસની આસપાસ બંધ માર્ગ સાથે ફરતા ઇલેક્ટ્રોનની યાંત્રિક ઊર્જા નકારાત્મક છે. તેથી, તમામ સ્થિર અવસ્થાઓ ઊર્જા મૂલ્યોને અનુરૂપ છે ઇ એન < 0. При ઇ એન≥ 0 ઇલેક્ટ્રોન ન્યુક્લિયસથી દૂર ખસે છે (આયનીકરણ થાય છે). તીવ્રતા | ઇ 1 | કહેવાય છે આયનીકરણ ઊર્જા. ઊર્જા રાજ્ય ઇ 1 એ અણુની જમીનની સ્થિતિ કહેવાય છે.

બોહરનું બીજું અનુમાન (આવર્તન નિયમ):જ્યારે અણુ એક સ્થિર અવસ્થામાંથી ઉર્જા સાથે સંક્રમણ કરે છે ઇ એનઊર્જા સાથે અન્ય સ્થિર સ્થિતિમાં ઇ એમએક ક્વોન્ટમ ઉત્સર્જિત અથવા શોષાય છે, જેની ઊર્જા સ્થિર અવસ્થાઓની ઊર્જા વચ્ચેના તફાવતની બરાબર છે:

હાઇડ્રોજન અણુ

સૌથી સરળ અણુ એ હાઇડ્રોજન અણુ છે. તેમાં એક જ ઈલેક્ટ્રોન હોય છે. અણુનું ન્યુક્લિયસ એ પ્રોટોન છે, એક સકારાત્મક ચાર્જ થયેલ કણ જેનો ચાર્જ ઇલેક્ટ્રોનના ચાર્જની તીવ્રતામાં સમાન છે. સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોન પ્રથમ પર હોય છે (જમીન પર, ઉત્તેજિત) ઊર્જા સ્તર(ઈલેક્ટ્રોન, અન્ય કોઈપણ સિસ્ટમની જેમ, ન્યૂનતમ ઊર્જા સાથેની સ્થિતિ તરફ વલણ ધરાવે છે). આ સ્થિતિમાં તેની ઊર્જા સમાન છે ઇ 1 = –13.6 eV. હાઇડ્રોજન અણુમાં, નીચેના સંબંધો સંતુષ્ટ છે, ન્યુક્લિયસની આસપાસ ફરતા ઇલેક્ટ્રોનના માર્ગની ત્રિજ્યાને જોડે છે, તેની ગતિ અને ઊર્જા પ્રથમ ભ્રમણકક્ષામાં બાકીની ભ્રમણકક્ષામાં સમાન લાક્ષણિકતાઓ સાથે:

હાઇડ્રોજન અણુમાં કોઈપણ ભ્રમણકક્ષા પર, ગતિ ( TO) અને સંભવિત ( પી) ઇલેક્ટ્રોન ઊર્જા કુલ ઊર્જા સાથે સંબંધિત છે ( ઇ) નીચેના સૂત્રો દ્વારા:

અણુ ન્યુક્લિયસ

તે હવે નિશ્ચિતપણે સ્થાપિત થયેલ છે કે અણુ ન્યુક્લી વિવિધ તત્વોબે કણોનો સમાવેશ થાય છે - પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન, જેને સામાન્ય રીતે ન્યુક્લિયન કહેવામાં આવે છે. અણુ ન્યુક્લીની લાક્ષણિકતા માટે સંખ્યાબંધ સંકેતો રજૂ કરવામાં આવે છે. પ્રોટોનની સંખ્યા જે અણુ ન્યુક્લિયસ બનાવે છે તે પ્રતીક Z દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે અને તેને ચાર્જ નંબર અથવા અણુ નંબર કહેવામાં આવે છે (આ છે સીરીયલ નંબરવી સામયિક કોષ્ટકમેન્ડેલીવ). ન્યુટ્રોનની સંખ્યા N દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. ન્યુક્લિયનની કુલ સંખ્યા (એટલે ​​​​કે પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન) ને સમૂહ સંખ્યા A કહેવામાં આવે છે, જેના માટે નીચેનું સૂત્ર લખી શકાય છે:

સંચાર ઊર્જા. સામૂહિક ખામી

પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ખ્યાલ દ્વારા ભજવવામાં આવે છે પરમાણુ બંધનકર્તા ઊર્જા. ન્યુક્લિયસની બંધનકર્તા ઊર્જા ન્યૂનતમ ઊર્જા જેટલી હોય છે જે ન્યુક્લિયસને વ્યક્તિગત કણોમાં સંપૂર્ણપણે વિભાજિત કરવા માટે ખર્ચવામાં આવે છે. ઊર્જાના સંરક્ષણના કાયદામાંથી તે અનુસરે છે કે બંધનકર્તા ઊર્જા એ ઊર્જા જેટલી છે જે વ્યક્તિગત કણોમાંથી ન્યુક્લિયસની રચના દરમિયાન મુક્ત થાય છે.

કોઈપણ ન્યુક્લિયસની બંધનકર્તા ઊર્જા તેના દળને ચોક્કસ રીતે માપીને નક્કી કરી શકાય છે. આવા માપ દર્શાવે છે કે કોઈપણ ન્યુક્લિયસનું દળ એમહું હંમેશા તેની રચનામાં સમાવિષ્ટ પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનના સમૂહના સરવાળા કરતા ઓછો છું: એમઆઈ< Zm p+N m n આ કિસ્સામાં, આ જનતા વચ્ચેનો તફાવત કહેવામાં આવે છે સામૂહિક ખામી, અને સૂત્ર દ્વારા ગણવામાં આવે છે:

આઈન્સ્ટાઈનના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને સામૂહિક ખામી નક્કી કરી શકાય છે ઇ = mcઆપેલ ન્યુક્લિયસની રચના દરમિયાન 2 ઊર્જા મુક્ત થાય છે, એટલે કે, ન્યુક્લિયસની બંધનકર્તા ઊર્જા ઇસંત:

પરંતુ અન્ય સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને બંધનકર્તા ઊર્જાની ગણતરી કરવી વધુ અનુકૂળ છે (અહીં સમૂહને અંદર લેવામાં આવે છે. અણુ એકમો, અને બંધનકર્તા ઊર્જા MeV માં મેળવવામાં આવે છે):

રેડિયોએક્ટિવિટી. કિરણોત્સર્ગી સડોનો કાયદો

લગભગ 90% જાણીતા અણુ ન્યુક્લી અસ્થિર છે. અસ્થિર ન્યુક્લિયસ સ્વયંભૂ અન્ય ન્યુક્લિયસમાં પરિવર્તિત થાય છે, કણોનું ઉત્સર્જન કરે છે. ન્યુક્લીની આ મિલકત કહેવાય છે રેડિયોએક્ટિવિટી.

આલ્ફા સડો.આલ્ફા સડો એ પ્રોટોન Z અને ન્યુટ્રોન N ની સંખ્યા સાથે બીજા (પુત્રી) ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોન Z – 2 અને ન્યુટ્રોન્સ N – 2 ની સંખ્યા સાથે અણુ ન્યુક્લિયસનું સ્વયંસ્ફુરિત રૂપાંતર છે. આ કિસ્સામાં, α -કણ – હિલીયમ અણુનું બીજક 4 2 He. સામાન્ય યોજનાઆલ્ફા સડો:

બેટા સડો.બીટા સડો દરમિયાન, ન્યુક્લિયસ (0-1 e)માંથી ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જિત થાય છે. બીટા સડો યોજના:

ગામા સડો.વિપરીત α - અને β - રેડિયોએક્ટિવિટી γ - ન્યુક્લીની રેડિયોએક્ટિવિટી ફેરફાર સાથે સંકળાયેલ નથી આંતરિક માળખુંન્યુક્લિયસ અને તેની સાથે ચાર્જ અથવા સામૂહિક સંખ્યામાં ફેરફાર થતો નથી. માં તરીકે α - અને તેથી વધુ β -સડો, પુત્રી ન્યુક્લિયસ પોતાને કેટલીક ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં શોધી શકે છે અને તેમાં વધુ પડતી શક્તિ હોય છે. ઉત્તેજિત અવસ્થામાંથી ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટમાં ન્યુક્લિયસનું સંક્રમણ એક અથવા વધુના ઉત્સર્જન સાથે થાય છે. γ -ક્વોન્ટા, જેની ઊર્જા અનેક MeV સુધી પહોંચી શકે છે.

કિરણોત્સર્ગી સડોનો કાયદો.કોઈપણ નમૂનામાં કિરણોત્સર્ગી પદાર્થસમાયેલ મોટી સંખ્યાકિરણોત્સર્ગી અણુઓ. કારણ કે કિરણોત્સર્ગી સડો રેન્ડમ છે અને તેના પર નિર્ભર નથી બાહ્ય પરિસ્થિતિઓ, પછી ઘટતા જથ્થાનો કાયદો એન(t) અવ્યવસ્થિતથી આ ક્ષણેસમય tમધ્યવર્તી કેન્દ્ર એક મહત્વપૂર્ણ તરીકે સેવા આપી શકે છે આંકડાકીય લાક્ષણિકતાકિરણોત્સર્ગી સડોની પ્રક્રિયા. કિરણોત્સર્ગી સડોના કાયદાનું સ્વરૂપ છે:

તીવ્રતા ટીકહેવાય છે અર્ધ જીવન, એન 0 - રેડિયોએક્ટિવ ન્યુક્લીની પ્રારંભિક સંખ્યા t= 0. અર્ધ-જીવન એ કિરણોત્સર્ગી સડોના દરને દર્શાવતી મુખ્ય માત્રા છે. કેવી રીતે ઓછો સમયગાળોઅર્ધ જીવન, વધુ તીવ્ર સડો થાય છે.

મુ α - અને β -કિરણોત્સર્ગી સડો, પુત્રી ન્યુક્લિયસ પણ અસ્થિર બની શકે છે. તેથી, ક્રમિક શ્રેણી કિરણોત્સર્ગી સડો, જે સ્થિર ન્યુક્લીની રચનામાં સમાપ્ત થાય છે.

પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ

પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઅણુ ન્યુક્લિયસની અન્ય ન્યુક્લિયસ અથવા પ્રાથમિક કણ સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની પ્રક્રિયા છે, જે ન્યુક્લિયસની રચના અને બંધારણમાં ફેરફાર અને ગૌણ કણોના પ્રકાશન સાથે અથવા γ -ક્વોન્ટા. પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે, નવી રચના થઈ શકે છે કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ, જે કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં પૃથ્વી પર અસ્તિત્વમાં નથી.

પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓમાં, કેટલાક સંરક્ષણ કાયદાઓ સંતુષ્ટ છે: વેગ, ઊર્જા, કોણીય ગતિ, ચાર્જ. આ શાસ્ત્રીય સંરક્ષણ કાયદાઓ ઉપરાંત, પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ ધરાવે છે કહેવાતા બેરીયોન ચાર્જના સંરક્ષણનો કાયદો(એટલે ​​​​કે, ન્યુક્લિયનની સંખ્યા - પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન). ઉદાહરણ તરીકે, સામાન્ય પ્રતિક્રિયામાં:

ચાલુ છે નીચેની શરતો (કુલ સંખ્યાપ્રતિક્રિયા પહેલા અને પછીના ન્યુક્લિયન્સ યથાવત રહે છે):

પરમાણુ પ્રતિક્રિયાનું ઊર્જા ઉત્પાદન

પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ ઊર્જા પરિવર્તન સાથે છે. પરમાણુ પ્રતિક્રિયાના ઊર્જા ઉત્પાદનનો જથ્થો છે:

ક્યાં: એમએ અને એમબી - માસ પ્રારંભિક ઉત્પાદનો, એમસી અને એમડી - અંતિમ પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોનો સમૂહ. મૂલ્ય Δ એમકહેવાય છે સામૂહિક ખામી. પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ ( પ્ર> 0) અથવા ઊર્જા શોષણ સાથે ( પ્ર < 0). Во втором случае первоначальная кинетическая энергия исходных продуктов должна превышать величину |પ્ર|, જેને કહેવાય છે પ્રતિક્રિયા થ્રેશોલ્ડ.

પરમાણુ પ્રતિક્રિયામાં સકારાત્મક ઉર્જા ઉપજ મેળવવા માટે, પ્રારંભિક ઉત્પાદનોના મધ્યવર્તી કેન્દ્રમાં ન્યુક્લિઅન્સની ચોક્કસ બંધનકર્તા ઊર્જા અંતિમ ઉત્પાદનોના મધ્યવર્તી કેન્દ્રમાં ન્યુક્લિઅન્સની ચોક્કસ બંધનકર્તા ઊર્જા કરતાં ઓછી હોવી જોઈએ. આનો અર્થ એ છે કે મૂલ્ય Δ એમ

આ ત્રણ મુદ્દાઓનો સફળ, ખંતપૂર્વક અને જવાબદાર અમલીકરણ તમને સીટી પર બતાવવાની મંજૂરી આપશે ઉત્તમ પરિણામ, તમે જે સક્ષમ છો તેની મહત્તમ.

ભૂલ મળી?

જો તમને લાગે કે તમને તેમાં ભૂલ મળી છે શૈક્ષણિક સામગ્રી, તો કૃપા કરીને તેના વિશે ઇમેઇલ દ્વારા લખો. તમે બગની જાણ પણ કરી શકો છો સામાજિક નેટવર્ક(). પત્રમાં, વિષય (ભૌતિકશાસ્ત્ર અથવા ગણિત), વિષય અથવા કસોટીનું નામ અથવા સંખ્યા, સમસ્યાની સંખ્યા અથવા ટેક્સ્ટ (પૃષ્ઠ) માં તે સ્થાન સૂચવો જ્યાં, તમારા મતે, ભૂલ છે. શંકાસ્પદ ભૂલ શું છે તેનું પણ વર્ણન કરો. તમારા પત્ર પર ધ્યાન આપવામાં આવશે નહીં, ભૂલ ક્યાં તો સુધારી દેવામાં આવશે, અથવા તમને સમજાવવામાં આવશે કે તે ભૂલ કેમ નથી.