Физика

Фотон (γ-квант) — электрически нейтральная элементарная частица, движущаяся в любой среде со скоростью света; масса покоя фотона равна нулю.

Электрон — элементарная частица, открытая Дж.Дж. Томсоном в 1897 г.; является носителем элементарного отрицательного заряда q _e  = –1,6 ⋅ 10⁻¹⁹ Кл и обладает сравнительно небольшой массой m _e  = 9,11 ⋅ 10⁻³¹ кг.

Протон — элементарная частица, открытая Э. Резерфордом в 1919 г.; является носителем элементарного положительного заряда q _e  = +1,6 ⋅ 10⁻¹⁹ Кл и обладает массой, приблизительно в 1800 раз превышающей массу электрона, m _p  = 1,67 ⋅ 10⁻²⁷ кг.

Нейтрон — элементарная частица, открытая Дж. Чедвиком в 1932 г.; является нейтральной q _n = 0 и обладает массой приблизительно равной массе протона m _n = 1,67 ⋅ 10⁻²⁷ кг.

В начале ХХ в. были известны только указанные выше элементарные частицы.

Атомное ядро любого элемента состоит из протонов и нейтронов, называемых нуклонами. Размер ядра имеет величину порядка r ~ 10⁻¹² см (1 ферми).

Дефект массы — разность между массой всех нуклонов M _N , составляющих атомное ядро, и массой ядра m _яд:

Δm = M _N  − m _яд.

Энергия связи нуклонов в ядре равна работе по расщеплению ядра на составляющие его нуклоны:

E _св = Δmc ²,

где Δm — дефект массы; c — скорость света в вакууме, c = 3 ⋅ 10⁸ м/с.

Удельная энергия связи нуклонов в ядре — энергия связи, приходящаяся на один нуклон:

$E_{\text{св}}^{\text{уд}}=\frac{E_{\mathrm{св}}}{N}$,

где N — число нуклонов в ядре.

Ядерная реакция — взаимодействие атомного ядра с другим ядром или частицей, в результате которого происходит их преобразование.

Радиоактивный распад ядер — самопроизвольное превращение одних ядер в другие с испусканием α-частиц (ядер атомов гелия), β-частиц (электронов или позитронов) или γ-частиц (фотонов большой энергии).

Атом (согласно планетарной модели Резерфорда) состоит из положительно заряженного ядра и вращающихся вокруг него по круговым орбитам электронов; размер атома имеет величину порядка R ~ 10⁻¹⁰ м (1 Å).

Атом (согласно модели Бора) находится только в стационарных состояниях, каждому из которых соответствует определенное дискретное значение энергии; в стационарном состоянии атом не излучает электромагнитные волны.

Излучение света атомом происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией.

Поглощение света атомом происходит при переходе атома из стационарного состояния с меньшей энергией в стационарное состояние с большей энергией.

Энергия ионизации атома равна работе, совершаемой при отрыве электрона от атома.