3.Радіоактивність. З-он радіоакт розпаду. Типи радоакт розпаду. Методи і прилади для спостер елементарних частинок.

Радіоактивність – це спонтанний процес перетворення ядра з основного або метастабільного стану в інше ядро шляхом викидання частинок за час, який значно перевищує час життя окремого збудженого складного ядра в ядерних реакціях.

Для радіоактивн. встановлені з-ни: 1. радіоактивний розпад не залежить від зовнішніх умов. 2. γ-частинки мають дискретні значення ен., β-частинки мають різні знач ен, β-розпад супроводжується випромінюванням нейтрино і антинейтрино. 3. зміна числа р.а. ядер визн ф-цією: N=N₀e^-λt=N₀2^-t/T, де N₀- початкове число ядер в момент часу t=0, просто N- число ядер які злиш в момент часу t,T – період напіврозпаду (інтервал часу, протягом якого розпадається половина ядер, λ – імовірність розпаду одного ядра). 4. нові ядра, які утвор після р.а. розпаду займають в період сист елементів інші місця: при α – розпаді порядковий номер зменшується на 2, при ел розпаді збільшується на 1.

Прилади : камера Вільсона : в ній швидка заряжена частинка залишає за собою слід, який можна спостерігати і фотографувати. Дія камери ґрунтується на конденсації пересичених парів на іонах, які утворуються в об’ємі камери по довжині трека можна визначити ен частинки.

Лічильник Гейзера – Мюллера : дія ґрунтується на ударній іонізації. Заряджена частинка пролітаючи в газі відриває від атома електрони і залишається іон. Ел. поле між катодом і анодом прискорює ел. і іони до енергій при яких починається ударна іонізація, виникає лавина іонів і струм через лічильник різко росте. По різкому зрост струму можна судити, що через лічильник пролетіла заряджена частинка.

Бульбашкова камера.

Іонізаційна камера.

БІЛЕТ 13

13.1.Закон збереження кількості руху. Закон збереження і перетворення енергії в механіці в нерелятивістській і релятивіській.

Система матеріальних точок або матеріальних точок ідеально ізольованих якщо відсутні сторонні сили. Ізольована система то , тому  - закон збереження імпульсу. Імпульс замкнутої системи не змінюється при будь-яких процесах, що проходять всередині системи. Справедливе як у релятивіському так і у нерелятивіському випадку. ; величина - кінетична енергія.

Теорема про кінетичну енергію: Зміна кінетичної енергії матеріальної точки при її переміщенні між двома точками дорівнює роботі виконаною силою.

Якщо сила є потенціальною то робота = різниці потенціальної - закон збереження і перетворення енергії. У релятивіському випадку E₀ = m₀ c² – енергія спокою. для замкнутої системи.

13.2. Спонтанне и вимушене випромінювання коефіцієнт Ейнштейна. Механізми процесів у оптично квантових генераторів і підсилювачах.

Всяка заряджена частинка яка рухається з прискоренням випромінює електромагнітні хвилі інтенсивність яких прямо пропорційна квадрату прискорення або квадрату амплітуди відбувається між рівневі переходи, Ейнштейн запропонував характеризувати переходи за їхньою ймовірністю (коефіцієнт Ейнштейна).

N_iE_i

B_ki

h_ik h_ik h_ki

A_ik B_ik

N_kE_k

N-заселеність рівнів. Розподіл Больцмана N_i=N₀ .

Є 3 типи переходів:

1. Спонтанне випромінювання А_ік – немає зовнішнього впливу, випромінювання не когерентне, бо кожний атом випромінює в різні боки.

2. Вимушене випромінювання В_ік – когерентне (той же напрямок, частота, енергія, що і вимушуючи випромінювання).

3. Поглинання В_кі розмірність коефіцієнта Ейнштейна [с]=1/ експериментально визначається:

1. різниця інтенсивності яка входить і виходить при =const;

2. по часу життя рівнів.

При звичайних умовах заселеність N_iN_k. Щоб збільшити кількість переходів з одного рівня треба створити інверсну заселеність: N_iN_k.

()- об’ємна густина випромінювання.

Коефіцієнт Ейнштейна - визначає число переходів, що випромінюються (поглинаються) за одиницю часу з розрахунку на один атом - термодинамічна рівновага.

, якщо про логарифмуємо то .

; P_ik- матричний елемент, -дипольний момент.

Для водню А_ік=10⁸(с)^-1t =10^-8(c); В_ік=В_кі- якщо не вироджений (g_i=g_k=1).

- зв’язок між коефіцієнтами Ейнштейна.