Файл: Квантовые явления.pdf

Тема «Квантовые явления»
Выпускник 9 класса должен
знать
уметь
корпускулярную и волновую гипотезы о природе света; опыты, доказывающие сложное строение атома; планетарную модель атома; явление радиоактивности; природу альфа-, бета- и гамма-излучения; протонно-нейтронную модель ядра атома; способы составления уравнений ядерных реакций; примеры использования ядерной энергии наблюдать и сравнивать линейчатые спектры; описывать состав атомов и атомных ядер; составлять уравнения ядерных реакций; различать методы регистрации элементарных частиц
Примеры решения задач по теме «Квантовые явления»
Задача 1.
Какие частицы, условно изображенные на рисунке, отклоняются
вправо в опыте Резерфорда?
Решение: Магнитное поле с силой действует на движущиеся снизу вверх из контейнера заряженные частицы. Чтобы определить направление этой силы, надо применить правило левой руки. Поскольку, силовые линии магнитного поля входят в плоскость рисунка, следовательно, влево отклоняются положительно заряженные частицы (ядра атомов гелия), а вправо отрицательно заряженные частицы (электроны). Не реагируют на магнитное поле незаряженные частицы (потоки фотонов – гамма-квантов).
Ответ: электроны.
Задача 2.
Опишите состав атома натрия
.
Решение: При изучении структуры атомов и ядер принято использовать их обозначение: где A – массовое число (число нуклонов – протонов и нейтронов в ядре):
Z – зарядовое число (число протонов в ядре или электронов вокруг ядра)
N – число нейтронов в ядре.

Следовательно, в ядре атома натрия содержится А = 23 нуклона, из них Z = 11 протонов и N = 12 нейтронов. Так как атом в целом электрически нейтрален, число электронов должно быть равным числу протонов: вокруг ядра обращается 11 электронов.
Ответ: 11 протонов, 12 нейтронов, 11 электронов.
Задача 3.
За первую минуту распалась половина исходного числа атомов
радиоактивного вещества. Какая часть исходного числа атомов распадется через 2
минуты.
Решение: Период полураспада этого вещества равен 1 мин, поскольку период – это промежуток времени, в течение которого распадается половина наличного количества атомов вещества. Через время, равное двум периодам полураспада в образце останется число атомов N: или
Можно сказать, что через 2 минуты останется одна четверть от первоначального числа атомов (или 25 %). Следовательно, за это время распадется три четверти от первоначального числа атомов (75 %).
Ответ: 75 %
Задача 4
. Какой элемент образуется после двух последовательных альфа-
распадов и одного бета-распада из ядра радия
?
Решение: При альфа-распаде образуется новый элемент и альфа-частица (ядро атома гелия):
Следовательно, уравнение радиоактивного распада после двух последовательных альфа-распадов будет иметь вид:
Далее происходит бета-распад, который характеризует уравнение:
,
В этом случае после одно бета-распада образуется новый элемент и выбрасывается электрон:
Ответ: изотоп астата
Задача 5.
Напишите уравнение ядерной реакции, происходящей при
бомбардировке ядер бора
альфа-частицами, которая сопровождается
образованием нейтронов. Какой элемент образуется при этом?
Ответ:
; изотоп кислорода
Задача 6.
Сравните возможности счетчика Гейгера и камеры Вильсона при
регистрации элементарных частиц.
Ответ: Счетчик Гейгера (рис.1) позволяет регистрировать интенсивность радиоактивного излучения (число частиц в секунду). Камера Вильсона позволяет регистрировать треки
(следы) элементарных частиц (рис.2)
Рис. 1
Рис. 2