Атомная физика

1.

Атомная физика

2.

Атомная физика — раздел физики,
изучающий строение и свойства
атомов.

3.

Виды излучений

4.

Излучение — передача энергии в форме
волн или частиц через пространство
или через материальную среду

5.

6.

Электромагнитные
волны излучаются
при ускоренном
движении
заряженных частиц.
Эти частицы входят
в состав атомов из
которых состоит
вещество
Для того, чтобы атом
начал излучать, ему
необходимо передать
определенную
энергию.
Излучая, атом теряет
полученную энергию
и для непрерывного
свечения вещества
необходим приток
энергии к атомам
извне.
В зависимости от того
каким способом была

7.

Виды излучений
тепловое
люминесцентное
(ХОЛОДНОЕ)

8.

Люминесценция
— нетепловое свечение
вещества, происходящее
после поглощения им энергии
возбуждения.

9.

10.

Тепловое излучение
(инфракрасное)
Тепловыми источниками излучения являются:
Солнце
Пламя
Лампа накаливания

11.

Свойства теплового излучения:
1. Проходит через некоторые непрозрачные
тела, также сквозь дождь, дымку, снег
2. Производит химическое действие на
фотопластинки
3. Поглощаясь веществом, нагревает его
4. Вызывает внутренний фотоэффект
5. Невидимо человеческим глазом

12.

Электролюминесценция
Это явление наблюдается при разряде в газах, при котором
возбужденные атомы отдают энергию в виде световых волн.
Благодаря этому разряд в газе сопровождается свечением.
Рекламные надписи
Северное сияние

13.

Катодолюминесценция
Это свечение твердых тел, вызванное бомбардировкой
их электронами. Благодаря католюминесценции
светятся экраны электронно – лучевых трубок
телевизоров.
Электронно–лучевая трубка
телевизоров
Первый телевизор
КВН – 49

14.

Хемилюминесценция
При некоторых химических реакциях, идущих с
выделением энергии, часть этой энергии
непосредственно расходуется на излучение
света,причем источник света остается холодным.
Светлячок
Кусок дерева, пронизанный
светящейся грибницей
Рыба,обитающая
на большой глубине

15.

Фотолюминесценция
Под действием падающего излучения, атомы вещества
возбуждаются и после этого тела высвечиваются.
Лампа дневного света
Елочные игрушки
покрывают светящими
красками

16.

Фотолюминесценция
Флуоресценция
- это быстрое излучение
света после
поглощения энергии
Фосфоресценция
- если флуоресценция
быстрая, то
фосфоресценция
медленная: все
объекты, которые
продолжают светиться
в темноте после
воздействия света,
функционируют по

17.

Ни один из источников не дает монохроматического
света, т.е. света строго определенной длины волны. В
этом нас убеждают опыты по разложению света в
спектр с помощью призмы, а также опыты по
интерференции и дифракции.
Та энергия, которую несет свет, распределяется по
всем длинам волн, входящих в состав светового пучка.
Для характеристики распределения излучения по
частотам вводят понятие спектральной плотности
интенсивности излучения( интенсивность приходящая
на единичный интервал частот) Большая часть энергии
приходится на красную часть спектра. При повышении
температуры максимум спектральной плотности
смещается в сторону коротких волн.

18.

Для точного исследования спектров
используют спектральные аппараты:
спектрографы и спектроскопы.

19.

Спектром излучения (испускания)
называется совокупность длин
волн, присутствующих в
излучении данного вещества
Спектром поглощения называется
совокупность длин волн, которые
поглощаются этим веществом

20.

Спектры
излучения
Непрерывные
(сплошные)
Линейчатые
(атомные)
Полосатые
(молекулярные)
Распределение энергии по частотам
(спектральная плотность интенсивности излучения)

21.

• Дают тела, находящиеся в твердом,
жидком состоянии, а также сжатые
газы и высокотемпературная плазма.
• Чтобы получить, надо нагреть тело до
высокой температуры.
• Характер спектра зависит не только
от свойств отдельных излучающих
атомов, но и от взаимодействия
атомов друг с другом.
• В спектре представлены волны всех
длин и нет разрывов.
• Непрерывный спектр цветов можно
наблюдать на дифракционной
решетке. Хорошей демонстрацией
спектра является природное явление
радуги.

22.

• Дают все вещества в газообразном атомарном (но не
молекулярном) состоянии (атомы практически не
взаимодействуют друг с другом).
• Изолированные атомы данного химического элемента
излучают волны строго определенной длины.
• Для наблюдения используют свечение паров вещества в
пламени или свечение газового разряда в трубке,
наполненной исследуемым газом.
• При увеличении плотности атомарного газа отдельные
спектральные линии расширяются.
•Излучение линейчатых спектров различных веществ
показало, что каждый химический элемент дает свой
линейчатый спектр, несовпадающий со спектрами других
элементов
•Самый распространенный фундаментальный вид спектра

23.

• Спектр состоит из отдельных полос, разделенных темными
промежутками.
• Каждая полоса представляет собой совокупность большого
числа очень тесно расположенных линий.
• Создаются молекулами, не связанными или
слабосвязанными друг с другом.
• Для наблюдения используют свечение паров в пламени или
свечение газового разряда.

24.

• Если пропускать белый свет
сквозь холодный, неизлучающий
газ, то на фоне непрерывного
спектра источника появятся
темные линии.
• Газ поглощает наиболее
интенсивно свет тех длин волн,
которые он испускает в сильно
нагретом состоянии.
• Темные линии на фоне
непрерывного спектра – это линии
поглощения, образующие в
совокупности спектр поглощения.

25.

Все вещества, атомы которых
находятся в возбужденном
состоянии, излучают световые
волны, энергия которых
распределена по всем длинам
волн
Красное стекло пропускает волны
соответствующие красному цвету
и поглощает все остальные

26.

27.

Длины волн (или частоты) линейчатого спектра какоголибо вещества зависят только от свойств атомов этого
вещества, но совершенно не зависят от способа
возбуждения свечения атомов.
Можно обнаружить данный элемент в составе сложного
вещества, даже если масса вещества меньше 10-10г.
Атомы каждого химического элемента имеют строго
определённые резонансные частоты, в результате чего
именно на этих частотах они излучают или поглощают
свет.
Это приводит к тому, что в спектроскопе на спектрах
видны линии (тёмные или светлые) в определённых
местах,
характерных
для
каждого
вещества.
Интенсивность линий зависит от количества вещества и
его состояния.

28.

Открываются новые элементы: рубидий, цезий
и др;
• Узнали химический состав Солнца и звезд;
• Определяют химический состав руд и
минералов;
• Метод контроля состава вещества в
металлургии, машиностроении, атомной
индустрии.
Состав сложных смесей анализируется по их
молекулярным спектрам.

29.

Электромагнитные излучения
Радио
излучение
Инфракрасное
излучение
Видимое
излучение
Ультрафиолетовое
излучение
Рентгеновское
излучение
Гамма
излучение

30.

Шкала электромагнитных
излучений
Шкала электромагнитных волн простирается от длинных
радиоволн до гамма – лучей.
Электромагнитные волны различной длины условно делят на
диапазоны по различным признакам (способу получения, способу
регистрации, характеру взаимодействия с веществом).