Ренгенология

    Дисциплина: Медицина
    Тип работы: Контрольная
    Тема: Ренгенология

    ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ
    Кафедра радиобиологии сельскохозяйственных животных
    Контрольная работа
    Выполнил:
    Студент заочного факультета
    5-го курса , I группы, шифр-94111
    Алтухов М.А.
    Проверил_________________
    Омск 2000 г.
    Строение атома и характеристика основных элементарных частиц входящих в его состав
    Все тела, включая нас самих, состоят из мельчайших “кирпичиков”, называемых атомами. Существует столько типов таких “кирпичиков”, сколько имеется в природе химических элементов.
    Химический элемент
    — это совокуп­ность атомов одного и того же типа.
    Мысль о том, что вещество построено из мельчайших “частичек”, высказывалась еще древнегреческими учены­ми. Они-то и назвали эти частички атомами (от греческого слова, означающего
    “неделимый”). Древние греки предпо
    лагали, что атомы имеют форму правильных многогранни­ков: куба (“атомы земли”), тетраэдра (“атомы огня”), окта­эдра (“атомы воздуха”), икосаэдра (“атомы воды”). Прошло более
    двадцати столетий, прежде чем были получены экс­периментальные подтверждения идеи атомистического строения вещества. Окончательно эта идея утвердилась в науке во второй половине XIX
    века благодаря успехам химии и молекулярно-кинетической теории. К началу XX века физики уже знали, что атомы имеют размеры порядка 10\'
    10 м и массу 10\'
    27 кг. К этому времени стало ясно, что атомы вовсе не “неделимы”, что они обладают определен­ной внутренней структурой, разгадка которой позволит объяснить периодичность
    свойств химических элементов, выявленную Дмитрием Ивановичем Менделеевым (1834-1907).
    В 1903 году, вскоре после открытия электрона, англий­ский физик ДжозефДжон Томсон (1856-1940) предложил модель атома в виде положительно заряженной по объему сферы диаметром
    около 10\"
    10 м, внутрь которой вкраплены электроны (см- Элементарные частицы). Суммарный отри­цательный заряд электронов компенсируется положитель­ным зарядом сферы. Когда электроны
    колеблются относи­тельно центра сферы, атом излучает свет. Томсон считал, что электроны группируются в слои вокруг центра.
    В модели, предложенной Томсоном, масса атома рав­номерно распределена по его объему. Ошибочность такого предположения вскоре доказал английский физик Эрнест Резерфорд (1871-1937).
    В 1908-1911 годах под его руковод­ством были выполнены опыты по рассеянию а-частиц (ядер гелия) металлической фольгой, а -частица свободно проходила сквозь тонкую фольгу, испытывая лишь
    незна­чительные отклонения; однако в отдельных редких случаях (примерно в одном на
    10000)
    наблюдалось рассеяние а-частиц на угол больше 90°.
    “Это было почти так же невероятно,
    — вспоминал впоследствии Резерфорд, — как если бы вы выстрелили 15-дюймовым снарядом в лист папиросной бумаги, а снаряд вернулся бы назад и попал в вас”.
    Опыты по рассеянию а-частиц убедительно показали, что почти вся масса атома сосредоточена в очень малом объеме — атомном ядре, диаметр которого примерно в
    10000 раз меньше диаметра атома. Большинство а-частиц пролетает мимо массивного ядра, не задевая его, лишь изредка сталкиваясь с ним и “отскакивая” назад.
    Эксперименты Резерфорда послужили основой для создания протонно-нейтронной модели атома. Эта модель к определяет современные представления об устройстве атома.
    Итак, в центре атома находится атомное ядро (его размеры порядка 10\'
    14 м); весь остальной объем атома — это электроны. Внутри ядра электронов нет (это стало ясно в начале 30-х годов); ядро состоит из положительно заря­женных протонов и не
    имеющих заряда нейтронов. Число электронов в атоме равно числу протонов в ядре; это есть атомный номер данного химического элемента (его поряд­ковый номер в периодической системе).
    Масса электрона примерно в 2000 раз меньше массы протона или нейтрона, поэтому почти- вся масса атома сосредоточена в ядре. Разные электроны в разной степени связаны с ядром;
    некоторые из них “теряются” относительно легко, при этом атом превращается в положительный ион. Приобретая до­полнительные электроны, атом становится отрицательным ионом.
    Создавая свою модель атома, Резерфорд предположил, что между отрицательно заряженными электронами и по­ложительно заряженным ядром действуют кулоновские силы. Ясно, что
    покоиться внутри атома электроны не могут, так как они упали бы тогда на ядро, поэтому, по предположению Резерфорда, электроны движутся вокруг ядра, -подобно тому как планеты
    обращаются вокруг Со­лнца. Поэтому резерфордовская модель атома была названа планетарной.
    Простая и наглядная планетарная модель атома имеет прямое экспериментальное обоснование. Она совершенно необходима для объяснения опыта по рассеянию а-час­тиц. Но такая модель
    противоречит законам механики и электродинамики. Она не позволяет объяснить факт суще­ствования атома, его устойчивость. Ведь движение электро­нов по орбитам происходит с ускорением,
    причем очень большим. Ускоренно движущийся заряд по законам электродинамики Максвелла должен излучать электромаг­нитные волны с частотой, равной числу его оборотов вокруг ядра в
    секунду. Излучение сопровождается потерей энер­гии. Теряя энергию, электроны должны приближаться к ядру, подобно тому как спутник приближается к Земле при торможении в верхних слоях
    атмосферы. Как показывают совершенно строгие расчеты, основанные на механике Ньютона и электродинамике Максвелла, электрон за ни­чтожно малое время (порядка 10-
    8 с) должен упасть на ядро, и атом должен прекратить свое существование.
    В действительности ничего подобного не происходит. Атомы устойчивы и в невозбужденном состоянии могут существовать неограниченно долго, совершенно не излучая электромагнитных
    волн. Отсюда следует важнейший вывод: к явлениям атомных масштабов законы классичес­кой физики неприменимы.
    Выход из крайне затруднительного положения был найден в 1913 году великим датским физиком Нильсом Бором (1885-1962), который ввел свои знаменитые кванто­вые постулаты,
    определяющие строение атома и условия испускания и поглощения им электромагнитного излуче­ния. Вот они:
    Первый постулат:
    атомная система может находиться только в особых стационарных, или квантовых, состо-яниях, каждому из которых соответствует определенная энергия Еп. В стационарном состоянии
    атом не излуча­ет.
    Этот постулат находится в явном противоречии с клас­сической механикой, согласно которой энергия движущих­ся электронов может быть любой. Противоречит он и электродинамике
    Максвелла, так как допускает возмож­ность ускоренного движения без излучения электромаг­нитных волн.
    Второй постулат:
    при переходе атома из одного стаци­онарного состояния в другое испускается или поглоща­ется квант электромагнитной энергии.
    Второй постулат тоже противоречит электродинамике Максвелла, согласно которой частота излученного света равна частоте обращения электрона по орбите. По теории Бора частота
    связана только с изменением энергии атома.
    АТОМНОЕ ЯДРО
    Согласно протонно-нейтронной модели атомные ядра состоят из элементарных частиц двух видов: протонов и нейтронов (см. также Атом).
    Известно, что заряд протона положительный ...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены