Презентация к уроку по физике "Физика высоких энергий" 11 класс
презентация к уроку (физика, 11 класс) по теме

Слайд 1

Физика высоких энергий 1.Как называется минимальное количество энергии, которое может излучать система? А. Квант. Б. Джоуль. В. Электрон-вольт. Г. Электрон. Д. Атом. 2.Какой из перечисленных ниже величин пропорциональна энергия кванта? А. Длине волны. Б. Частоте колебаний. В. Времени излучения. Г. Элек­трическому заряду ядра. Д. Скорости фотона. 3.Как называется явление испускания электронов веществом под действием электромагнитных излучений? А.Электролиз. Б. Фотосинтез. В. Фотоэффект. Г.Электризация. Д.Ударная ионизация. Е. Рекомбинация. 4.Как зависит максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов от частоты освобождающего их электромагнитного излучения и мощности излучения? A.Линейно возрастает с увеличением частоты и мощности. Б. Линейно возрастает с увеличением мощности, убывает с увеличением частоты. B.Линейно убывает с увеличением частоты, не зависит от мощности. Г. Линейно возрастает с увеличением мощности, не зависит от частоты. Д. Линейно возрастает с увеличением частоты, не зависит от мощности. Е. Не зависит ни от частоты, ни от мощности. 5. Поверхность тела с работой выхода электронов А освещается монохроматическим светом с частотой ν . Что определяет в этом случае разность hv - A ? А. Среднюю кинетическую энергию фотоэлектронов. Б. Максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов. В. Среднюю скорость фотоэлек­тронов. Г. Максимальную скорость фотоэлектронов. Д. Красную границу фотоэффекта. 6.Кто предложил ядерную модель строения атома? А. Д. Томсон. Б. Э. Резерфорд. В. А. Беккерель. Г. В. Гейзенберг. Д. Н. Бор. 7.Какие из приведенных ниже утверждений соответствуют смыслу постулатов Бора? 1 В атоме электроны движутся по круговым орбитам и излучают при этом электромагнитные волны. 2 Атом может находиться только в одном из стационар­ных состояний, в стационарных состояниях атом энергию не излучает 3 При переходе из одного стационарного состояния в дру­гое атом поглощает или излучает квант электромагнитно­го излучения. А. Только 1. Б. Только 2. В . Только 3. Г. 1 и 2. Д. 1 и 3. Е. 2 и 3. Ж. 1, 2 и 3. 8.По диаграмме энергетических уровней атома на рисунке определите, какой переход соответствует случаю излучения фотона с максимальной энергией? А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. 5. 9 Чему равнв масса покоя фотона? А. Массе электрона. Б Массе нейтрона. В. Массе протона Г. Нулю 10 Чему равен заряд фотона? А. Заряду электрона. Б. Заряду альфа-частицы В.Заряду протона Г. нулю 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 А Б В Д Е Б Е А Г Г

Слайд 2

атом имеет положительно заряженное ядро, размеры которого малы по сравнению с размерами самого атома; в ядре сконцентрирована почти вся масса атома; электроны вращаются вокруг ядра по орбитам (почти как планеты вокруг Солнца). Опыт Резерфорда

Слайд 3

Планетарная модель атома Атомы состоят из атомных ядер и электронов. Электрон – это частица, заряд которой отрицателен и равен по модулю элементарному заряду e = 1,6·10 –19 Кл , а масса m e = 9,1·10 –31 кг. Атомное ядро заряжено положительно. Его диаметр не превышает 10 –14 –10 –15 м, а заряд q равен произведению заряда электрона на порядковый номер атома Z в таблице Менделеева: q = Z · e q = Z · e .

Слайд 4

N Открытие протона. 1919 .Резерфордом на примере бомбардировке ядра N . Вылетает частица - протон

Слайд 5

Протон – это частица, заряд которой положителен и равен по модулю заряду электрона: q p = +1,6·10–19 Кл, а масса m p = 1,6726·10–27 кг = 1,007276470 а.е.м. Входит в состав ядра любого элемента. В свободном состоянии является атомом водорода . Обозначается При бомбардировке ядер B, F, Na и др., вылетала таже самая частица. (от греч. Protos - первый). 1932 г. Джеймс Чедвик установил, что ядра атомов состоят не только из протонов, но и других частиц – неитронов. Нейтрон – это нейтральная частица, масса которой равна m n = 1,6749·10–27 кг. Свободный нейтрон – нестабильная элементарная частица, которая распадается на три частицы: протон, электрон и антинейтрино. Обозначают

Слайд 6

Протон и нейтрон – два разных состояния одной и той же частицы, котрая называется – нуклон ( от лат . Nucleus - ядро ) . Число нуклонов, массовое число (А = P+N ) Электрический заряд частицы, порядковый помер элемента, число « e » ,( Z ) Ядро любого химического элемента состоит из двух видов элементарных частиц - протонов и нейтронов В целом атом нейтрален- число протонов равно числу электронов. Но в ядрах атомов одного и того же химического элемента может находиться разное число протонов. Так называемые изотопы

Слайд 7

Изотопы атома водорода и кислорода протий дейтерий тритий

Слайд 8

Сколько протонов и нейтронов содержит изотоп Сколько нейтронов в ядре Идентифицировать следующие изотопы Рассчитать радиус ядра атома серебра

Слайд 9

Ядро не разрушается в результате сильного взаимодействия + + + + Но на расстоянии ≈ 3 фм (1 фм = м) и меньше две положительно заряженные частицы притягиваются. Предполагают существование π частиц, которые обуславливают взаимодеиствие протон -протон ( -мезон, протон- неитрон - мезон ( пион )) . минимальное расстояние в пределах которого может существовать виртуальная частица называется – Комптоновской длинной волны На расстояниях больше 3 фм одноименно зараженные частицы отталкиваются, а заряженная частица и нейтральная не взаимодействую. + + + + +

Слайд 10

Радиоактивность – Явление самопроизвольного превращения неустойчивых ядер атомов в ядра других атомов с испусканием частиц и излучением энергии. Радиоактивный распад – самопроизвольное превращение исходного (материнского) ядра в новые (дочерние) ядра.

Слайд 11

α - распад. Испытывают ядра с избытком протонов. Испускается α частица – атом гелия. - 88 протонов - 136 нейтронов + = + Уравнение α -распада для любых радиоактивных веществ Кинетическая энергия продуктов распада определяется разностью масс материнского ядра и продуктов распада 1 а.е.м.=1,66 кг

Слайд 12

β - распад . Уравнение β -распада для любых радиоактивных веществ + + Не входят в состав атомного ядра, а рождаются в процессе β -распада При β - распаде один из нейронов превращается в протон при этом образуется электрон В результате β - распада выделяется энергия распада

Слайд 13

Промежуток времени за который произойдет распад половины первоначального числа атомов, называется – период полураспада (Т). Закон убывания числа радиоактивных атомов со временем (закон радиоактивного распада) Где t - произвольный момент времени в течений которого рассматривают радиоактивный распад T- период полураспада - число атомов в начальный момент времени Число распадов в 1 сек- активностью радиоактивного вещества. [ А ]- беккерель (1 Бк) Среднее время жизни радиоактивного изотопа

Слайд 14

Явление самопроизвольного превращения неустойчивых ядер атомов в ядра других атомов при внешнем воздействии – искусственная радиоактивность. Отто Гран, Франц Штрассман – деление ядра урана под действием медленных нейтронов.

Слайд 15

Цепная реакция. Скорость цепной реакции характеризуется коэффициентом размножения нейтронов

Слайд 16

Использование ядерных реакций Ядерный реактор Атомные электростанции Ядерное оружие

Слайд 17

Термоядерный синтез

Слайд 18

это реакции слияния легких ядер при очень высокой температуре . термоядерные реакции -

Слайд 19

В 1961 году Н.С. Хрущев громогласно заявил, что в СССР есть бомба в 100 миллионов тонн тротила. « Но,- заметил он, - взрывать такую бомбу мы не будем, потому что если взорвем ее даже в самых отдаленных местах, то и тогда можем окна у себя повыбить». Термоядерные реакции - это благо или вред ? Из истории

Слайд 20

Примеры термоядерных реакций:

Слайд 21

1 г. U - 75 МДж = 3 тонны угля 1 г. дейтерий-тритиевой смеси– 300 МДж = ? тонн угля. Энергетический выход реакций

Слайд 22

- Содержатся в морской воде. - В природе много. Анализ сырья

Слайд 23

инертный газ. Анализ продуктов реакций

Слайд 24

Термоядерный синтез – неисчерпаемый и экологически чистый источник энергии. Вывод:

Слайд 25

(Управляемого термоядерного синтеза) Проект Токамак (ток-камера-магнит) При больших температурах (порядка сотен млн. градусов) удержать плазму внутри установки на протяжении 0,1 – 1 с. Проблема УТС

Слайд 26

LiD A 2 1 Неуправляемая реакция синтеза В водородной (термоядерной) бомбе

Слайд 27

1. 1953 год – в СССР, 2. 1956 год - в США , 3. 1957 год – в Англии, 4. 1967 год – в Китае, 5. 1968 год – во Франции. Водородная бомба В арсеналах различных стран накоплено более 50 тысяч водородных бомб!

Слайд 28

Взрыв термоядерного заряда мощностью 20 Мт уничтожит все живое на расстоянии до 140 км от его эпицентра.

Слайд 29

1. при проведении крупномасштабных горных работ; 2. В астрофизических явлениях.

Слайд 30

Термоядерные реакции – это благо или вред?