Modelul picătură de lichid. Modelul în pături.
Tag-uri
Partajeaza in Google Classroom
Transcript
În ce dat doua lecții de fizică
nucleară vom folosind noțiunile
dezvoltate în lecția trecută despre
Constituția și forma nucleului
cât și despre proprietățile forței
nucleare pentru a dezvolta așa
numitele modele nucleare de structură
primul model nuclear despre care
vorbim este modelul picătură de
lichid după cum sugerează și numele
el se bazează pe similaritatea
dintre o serie de proprietăți ale
nucleului și cele ale unei picături
de lichid mai exact amândouă au
o structură is o trapă și uniform
izotropa înseamnă că proprietățile
de structură ale unui Clio nucleu
respectiv ale unei picături de
lichid nu depinde de Direcția pe
care le măsurăm Deci dacă pornim
din centrul unei picături de lichid
sau unui nucleu și studiem proprietățile
în toate direcțiile obținem aceleași
proprietăți uniformă înseamnă după
cum am vorbit și lecția trecută
că Pe măsură ce ne mișcăm Pe o
rază nucleului sau picăturii de
lichid proprietățile nu se schimb
o altă proprietate similară sau
identică între cele două sisteme
fizicieni este in compresibilitatea
aceasta înseamnă că în ambele cazuri
singurul mod prin care putem mări
numărul de constitui n ț i Adică
De atunci sau molecule în cazul
lichidului sau nucleoni în cazul
nucleului este prin mărirea volumului
acest lucru nu este valabil Spre
exemplu pentru un caz intru un
gaz putem mări numărul de atomi
sau molecule fără a mări volumul
și anume prin creșterea presiunii
acest lucru nu este posibil pentru
aceste două sisteme datorită proprietăților
de bază ale forțelor ce forțelor
de interacțiune între Cum constituenții
celor două sisteme Walter proprietate
care apare în ambele sisteme este
așa numita forță de tensiune superficială
Deci în cazul picăturii de lichid
știm ce este forța de tensiune
superficială este forța ce apare
la suprafață și duce la formarea
acelor meniscuri ale suprafeței
lichidului ceva foarte similar
se întâmplă și cu forța nucleară
după cum ai discutat în lecția
trecută forța nucleară are un caracter
de saturați asta înseamnă că în
mod concret pentru nucleu Deci
ce desenez Aici este un nucleu
care este sferică și care conține
mai mulți nucleoni întru nucleu
nuclear doar nucleonii vecinii
interacționează Spre exemplu Acest
nucleon va interacționa cu nucleonii
din jurul lui Și nu va interacționa
cu nucleonii care sunt depărta
eu nu Claudia acest fapt și anume
caracterul de saturație a fost
în lucrare are o consecință directă
și importantă pentru nucleonii
de la suprafața din aproape de
suprafața nucleului de ce e foarte
simplu pentru că Spre exemplu dacă
Considerăm acest nucleu în aproape
de suprafață el va avea vecinii
bineînțeles doar înspre interiorul
nucleului și nu va mai avea vecini
în exterior pentru că am ajuns
deja la suprafață bineînțeles și
în concluzie forța nucleară va
devenit va avea o componentă foarte
puternică către centrul nucleului
datorită faptului că el intră acționează
numai în această direcție și nu
ne exterior în concluzie nucleonii
care sunt aproape de suprafața
nucleului vor avea un un tip de
forță nucleară specie mult mai
puternică și direcționată către
centrul nucleului acest tip de
forță fiind foarte similar cu Forțele
de tensiune superficială ce se
dezvoltă un lichid la suprafață
a lui deci pe baza acestor similarități
putem dezvolta un model al nucleului
similar cu modelul fizic pentru
o picătură de lichid acest tot
tot pe baza acestor idei de similaritate
putem de duce în ce caz sau În
ce cazuri modelul picătură de lichid
va funcționa bine și anume încă
în acele cazuri în care proprietățile
forțelor nucleare sunt cele ce
stau la baza fenomenelor studiate
deoarece Toate aceste proprietăți
pe care le am enumerat sunt proprietăți
ale forței nucleare Deci modelul
picătură de lichid va se va comporta
Bine atunci când ceea ce dorim
să studiem are la bază proprietățile
forțe nucleare și invers nu se
va comporta Bine atunci când fenomenele
ce se doresc a fi studiate au la
bază proprietățile cuantice Lenu
creioanelor nucleonii sunt particule
elementare sau particule microscopice
mai exact deci sunt particule care
supun fizicii cuantice știm foarte
bine că nucleonii au proprietăți
cu antice și ele aceste proprietăți
cuantice nu sunt numărate printre
aceste idei de bază ale modelului
picătură de lichid Deci nu ne putem
aștepta ca atunci când intru fenomenul
oarecare nuclear proprietățile
cu antice sunt importante ca modelul
picătură de lipsă meargă bine să
funcționeze corect în consecință
succesele modelul picătură de lichid
constau în descrierea bună a unor
reacții nucleare precum fisiunea
nucleară și radiațiile neutronice
sau de particule Alfa voi explica
imediat cum anume picătura de lichid
modelul picătură de lichid Explică
aceste procese nucleare dar înainte
de a face asta să subliniez din
nou motivul pentru care modelul
picătură de lichid funcționează
în aceste două tipuri de procese
este pentru ca aceste două tipuri
de procese nucleare sunt în principal
determinate de proprietățile forțelor
Deci modelul funcționează voi arăta
în curând și exemple de eșecuri
dacă doriți ieși curea așteptate
ale modelului picătură de lichid
și acelea vor fi datorită paturica
cele fenomene fizice se datorează
proprietățile proprietăților cu
antice ale lucrăm Haideți să vedem
cum anume abordează modul picătură
de lichid Spre exemplu fisiunea
nucleară nucleară este un proces
în care nucleului se cedează o
anumită cantitate de energie prin
verii metodelor reacție nucleară
dar neaparat o reacție nucleară
și în urma primirii acestei cantități
relativ mari de energie nucleul
greu vizionează Deci se rupe în
două nuclee ușoare Cum descrie
modelul picătură de lichid aceas
acest proces pai pur și simplu
un lichid care are formă sferică
în momentul în care primește o
cantitate de energie va începe
În primul rând să se rotească în
jurul axei proprii Spre exemplu
și de asemenea va începe să vibreze
suprafața lui va începe să vibreze
datorită acestei energii pe care
o primește dacă energie este suficient
de mare aceste vibrații de vin
Oare cum violente și în final picătura
se sparge în picături mai mici
Ce este foarte similar cu procesul
de fisiune nucleară de asemenea
radiațiile m și Alfa se modelează
prin evaporarea lichidului mai
exact dacă avem un o picătură de
lichid și iarăși îi ce dăm o anumită
cantitate de energie de obicei
încălzim picătura de lichid Ce
se va întâmpla este că la suprafața
lichidului obține evaporare desprinderea
de atomi sau molecule sau grupuri
de atomi și molecule de ce la suprafața
lichidului vom obține desprinderea
atomilor similar aceste radiații
de neutroni sau de grupuri de neutroni
care formează un nucleu Alfa pot
fi explicate printru model de evaporare
a nucleului nici acestea sunt succese
ale acestui model după cum am spus
există și să zicem eșecuri deși
sunt eșecuri așteptate acest model
nu poate și nu ar fi putut explica
structura și stabilitatea nucleară
deoarece structura se bazează pe
proprie pe felul cum se așează
nucleonii pe nivele energetice
înăuntru nucleului acest proces
acest fenomen Bineînțeles că are
de face cu proprietățile cuantice
cu numerele cuantice ale nu creionul
și cu principiul de excluziune
Pauli Deci nu ar trebui să ne așteptăm
ca modelul picătură de lichid să
descrie structura nucleară de asemenea
Spre exemplu nu ar trebui să ne
așteptăm ca modelul picătură de
lichid să descrie radiațiile Gamma
pentru că radiațiile Gamma sunt
radiații electromagnetice emise
de nucă eu atunci când nucleonii
tranzitează între nivele energetice
e e n e m acest prin simplu desen
ca la desenat acum acest proces
este un proces fure cuantic de
tranziție între nivele cu antice
energetice și Deci nu ar trebui
să ne așteptăm ca modifică picătură
de lichid să funcționeze pentru
descrierea radiațiilor gamă ale
nucleu Mai degrabă pentru acesta
folosim modelul în pături Deci
aceasta este model alternativ modelul
modelului picătură de lichid ia
se bazează pe faptul că nucleonii
au aceleași numere cuantice ca
și electroni atomici n l m și n
e Samsung tot în fizică atomică
în lecție de fizică atomică despre
aceste numere cuantice și de asemeni
nucleonii pentru motive asupra
cărora nu foarte pe scurt pus sunt
nucleonii Sunt aceleași tipuri
de particule ca și electroni atomice
anume fermioni și din acest motiv
fără explica De ce există motive
Să credem că ei trebuie să respecte
principiul de excluziune Paul în
concluzie ei au aceleași proprietăți
cuantice ca și electroni și Deci
protoni și neutroni ar trebui și
trebuie să să fie să se afle în
nucleu pe o structură de pături
similară electronilor din NATO
adică ar trebui să vedem aceleași
tipuri de păduri și săpături nucleare
de tipul an el ca și în cazul electronilor
atomici Deci această structură
1 s 2 s 2 p 3 s Deci structura
an Asu păturilor sau sub straturilor
electronice va apărea și în cazul
nucleonilor cu singurul comentariu
că iei trebuie să o cumperi separat
Deci vom avea două structuri de
paturi una pentru protoni și una
pentru nevoi și întradevăr se dezvolta
acest model noi vom nu vom dezvolta
teoria lui matematică ci numai
ideile principale le vor fi menționate
aici întradevăr deoarece incorporează
foarte bine proprietățile cu Andy
cele ale nucleonilor ne putem aștepta
să descriem bine proprietățile
de structura ale nucleului și proprietățile
spectrelor energetice Acesta este
un plus 1 minus bineînțeles este
că acest model nu va incorpora
foarte bine proprietățile forțe
nucleare pe care modelul picătură
de lichid le încorpora și Deci
succesele vor consta în descrierea
foarte bună a Proprietăților de
structură a nucleului precum numerele
magice Deci nucleele care au așa
numitele numere magice de 10 și
în de protoni și neutroni mai exact
dacă un nucleu are atât un număr
par de protoni cât și un număr
par de neutroni atunci ele sunt
mult mai stabile decât nucleele
învecinate și au mulți izotopi
relativ stabil asupra acestui subiect
vor reveni în lecția viitoare acest
această proprietate a nucleelor
de a fi foarte stabile pentru astăzi
de configurație este foarte ușor
de demonstrat și de înțeles în
cadrul modelului împături Spre
exemplu un nucleu de acest fel
foarte stabilit beriliu care are
Z egal cu 4 și a egal cu 8 asta
înseamnă că are patru protoni și
patru neutroni și dacă facem nivelele
construim structura de nivele energetice
își avea patru protoni pe care
îi vom pune pe doi pe două nivele
energetice și anume 1 s 2 s câte
doi protoni pe fiecare nivel cu
spini opuși Deci numărul cuantic
de spin.ml acest m s va fi plus
1 pe 2 și minus 1 pe 2 pentru fiecare
pereche și ceea ce le a doua pereche
de protoni va fi la fel pe nivelul
doresc unul cu plus 1 pe 2 m s
celălalt cu minus 1 pe 2 m s și
la fel avem o structură de patru
neutroni De ce avem o structură
de nivel energetice neutroni De
ce avem nivel 1 s 2 s și vom avea
câte doi neutroni pe fiecare nivel
și Puteți vedea De ce nucleul cu
această structură este foarte stabil
comparat cu vecinii lui Spre exemplu
dacă Considerăm litiul Care este
vecinul de jos în sensul că are
trei șapte Deci scădem numărul
de protoni Deci unul din protoni
dispare pentru liceu și atunci
putem vedea cum acest nucleu este
mai puțin stabil pentru că unul
din protoni nu mai este împerecheat
și el poate executa tranziții mult
mai ușor de asemeni nucleul cu
să zicem la care mai adăugăm un
neutron pe lângă cei patru existenți
deci ne ducem nivelul superior
și punem un singur neutron acest
neutroni din nou va fi desperechea
exista un gol în această de acest
nivel energetic și Deci procesele
nucleare în care un astfel de nucleu
cu un X3 neutron poate intra sunt
mult mai multe Deci va fi mai puțin
stabili de asemeni înțeles De scrie
foarte bine nivel energetice și
în concluzie spectrele de emisie
gama ale nucleelor pur și simplu
pentru că modelul împături conține
la baza lui acestei pături sau
nivele energetice desarte bine
valorile momentului cinetic total
și de asemeni dezvoltă o teorie
bună și în linii generale corectă
pentru dezintegrării alfabeta și
gum eșecurile așteptate bineînțeles
ale acestui model împături sunt
se referă la fisiunea nucleară
și la radiațiile neutronice Iarăși
pentru că acestea au mai mult de
a face cu țâțele forțe forțe nucleare
și mai puțin de afaceri proprietățile
cu antice ale nucleon în concluzie
cele două modele sunt complementare
și de fapt în practică ele sunt
se dezvoltă un model așa numit
model mic care combină teoriile
atât pentru modelul împături cât
și pentru modelul picătură de lichid
pentru a Explica în ficat atât
proprietățile cuantice cât și proprietățile
forțe nucleare în fine ca și un
ultim comentariu la fel ca și pentru
la fel ca și în fizică atomică
unde modelul bohr pe care îl am
studiat în detaliu la ora actuală
este înlocuit cu un model al lui
schrodinger motivul pentru care
noi studiem fizică atomică modelul
bohr este acela că el de scrie
destul de bine proprietățile atomilor
iar modelul schrodinger Care este
cel folosit la ora actuală în fizica
modernă este mult mai complex din
punct de vedere atât al conceptelor
de fizică cât și de matematică
și atunci la nivelul liceului Studio
Cum se stă la nivelul modelului
Bor același lucru este adevărat
și în fizică nucleară inițial sau
folosit moderne pături și modelele
picătură de lichid dar la ora actuală
există modele mai complexe de tip
modele de câmp efectiv modele hartree
foc sau altfel de modele de genul
acesta Tuși ideea de baza este
conținută și proprietățile de bază
ale structurii nucleare sunt conținute
în aceste două modele picătură
de lichid și pături
Modelul picătură de lichid. Modelul în pături.Ascunde teorie X
Navigare în lectii
Cumpara abonament
