Quantization yên enerjiyê yên elektronek di atom. A rêbaza yên li hilberîna enerjiyê di reaktora destê neutrons hêdî

Ev gotara ku hevdîtinên li ser çi li quantization enerjî û li ser giringiya vê diyardeyê ev e ku zanista modern. Ev di dîrokê de ji vedîtina wê discreteness yên enerjiyê nîşan dide, û bi nîşan çarçoveya atoman quantized.

End of physics

Di dawîya sedsala nozdehan de, pirsgirêka re rû bi rû zanyar: asta wê heyî yên teknolojî, hemû qanûnên gengaz ên fîzîkê de, hatin dîtin şirove û lêkolîn. Xwendekarên ku şiyana pir pêş di zanistên hebûn, mamoste şîret ji bo hilbijartina fîzîkê de ne. Ew bawer dike ku bi rûmet ev e, êdî ne gengaz bû, bi tenê karê rûtîn ji bo lêkolîna detayên biçûk biçûk heye. Ev mirov baldar esasê de zêdetir, hewariyên bi e. Lê belê, li picture e ku ewçend jî zêdetir bû vedîtina da fersendê hisandin. hemû Ev bi nakokiyên sade dest pê kir. Ji bo dest pê bike, derket holê ku, di ronahiyê de ye, pir saxlem ne: di hin mercan de, şewitandina hydrogen li ser hejmara plakaya ji xetên şûna tenê yek spot derket. Bêhtir, ew ji hate dîtin ku Spectra ji helium xetên zêdetir Spectra hydrogen hebû. Piştre, hate vedîtin ku şopa wî ya yek star cuda ji yên din e. Û mereqa paqij lêkolîneran bi neçarî bi destan piştî din kirin yek tecrubeya di lêgerîna bersivan bo pirsiyarên. Li ser bikaranîna bazirganî ya vedîtinên wan ew li ser wę ne.

Planck û fîzîka

Bi rasthatinî, ji bo me, ev pir giring bû di warê fîzîkê de ji aliyê pêşketina matematîkê bû. Ji ber ku daxuyanî ji tiştên ku diqewimin bi fit nav formula qasî bi aloz. Di 1900, Maks Plank, kar li ser teoriya radyasyonê ji bedena bê guman reş, dît ku enerjî quantized e. Bi kurtî ji me re li ser wateya vê gotinê pirr hêsan e. Bęjeyek ji Keriyê hîmanî tenê dikare di hin rewşên taybetî be. Eger bibe model asê, desgeha dikarin van dewletan nîşan yên 1, 3, 8, 13, 29, 138. Hemû nirxên din di navbera wan de ne amade ne. Sedemên ji bo vê em piştre eşkere bikim. Lê belê, eger tu nav çîroka vê vedîtina noq, divê bê gotin ku, li gor hesibandin quantization enerjiyê yên dawiya jiyana ye tenê trick matematîkî xweşkeys de, bi hesteke giran şuûr ne.

Wave û weight

Di destpêka sedsala bîstemîn de cudaxwaz bi vedîtina related to li dinyayê ji keriyên bingehîn bû. Lê, ya herî mezin sira paradoksa e li jêr e: di hin rewşan de, ji keriyên wek obje bi girseyî (û bi vî awayî xurt), hereket, û hinek jî - mîna bîyaniyekî. Piştî ku alozîyên dirêj û persistent bi van encamên -ev hatibûn: elektron û protonan û notronên xwedî van milkan bi hev re. Ev diyardeya bi navê duality wave-particle (di axaftina ji zanyarên Russian du sed sal berê malpighi navê particle). Bi vî awayî, elektronek a komî hin e, wekî ku di pêla a frequency hin kalanan derketin. Electronic ku li dora an nucleus atomî di cuha xwe, zahf pêlên li ser yekî din ferz bike. Di dawîyê de, bi tenê li dûr û hin ji navendê (ku li ser tevnekê de girêdayî), li electron hertim wave, ji hev û din betal ne. Ev yek dema ku dixwastin bi "serê" ji pêla electron ya li ser "dûvê" Veberhênanê ya bi maximums û minimums bikirina - minimums. Ev quantization yên enerjiyê yên atom diyar dike, ew e ku, bi hebûna Çapa baş naskirî di ku de ne û elektronek dikarin hene.

nanokon Spherical li vacuo

Lê belê, sîstemên rast qasî bi kompleks in. Îtaetkarê mantiqa li jor behsa wan dibe ku zêdetir tê fêmkirin sîstema Çapa electron li hîdrojên û hêlium. Lê belê, ji wê li ser pêwîstiya bêtir bibana kompleks. To hîn dibin çawa fêm xwendekarên modern enerjî quantization ji particle di baş potansiyela fêr bibin. Ji bo dest, şêwaza îdeal a pit û modela electron yek hilbijêre. Ji bo çareserkirina van hevsengiyekê Schrödinger asta enerjiyê li ku û elektronek dikarin in. Piştî fêrbûna ji bo dimîne, va ye, li pêşberî guherbarên more: firehî û kûrahiya baş, enerjî û firehiya electron winda definiteness xwe got, wî hevkêşe bi tevliheviyê. shape pit bêtir guhertin (raxîne., ev profile square an bidrên dibe, ji keviyan winda bêîfade xwe), ji keriyên bingehîn ferezî bi taybetmendiyên xwestin hatin binçavkirin. Û bi tenê paşê hîn bibin ji bo çareserkirina pirsgirêkên li ku xuya dibe quantization enerjî, dibiriqe ji atoman rast û heta sîstemên tevlihevtir e.

momentum impulse

Lê belê, di asta yên enerjiyê, ji bo nimûne, û elektronek - zêdetir an kêmtir zelal nirx e. Hemû, di yek rê de an jî yekî din, lê wisa xuya ye ku di asta bilind de enerjiya pîlê germkirina navendî, di asta bilind de germahiya di apartmanê de ye. Li gorî vê, li quantization yên enerjiyê hê jî pêkan e ku mirov lê bifikire, hiş. bi têgehên di warê fîzîkê de, ku wateya wę dizanîbű dijwar hene. The xurt li berhemê speed makro ji erdê ye (ne ji bîr bike ku bi lez û xurt ji herdu - Kêmek vector, i.e. serbixwe ji alî). Ev e ji ber ku ramanek eşkere ye ku nirxa navincî hêdî hêdî que kevir tenê bihêle ricricî, eger tu nav yekî bikeve, wê demê jî weke guleya biçûk, gule li leza bilind, dişikêne, bi rêya bedenê. Di nebza micro eynî - ev wisa dorpêçê de karekterîze de peywendiya di particle bi qada derdora, herweha lêgerînke milkê xwe û Pêtviye bi keriyên din e. KirinYê dawî rasterast girêdayî enerjiyê ye. Bi vî awayî, ev eşkere dibe ku quantization enerjî û bilez ya particle ji bo vê prosedûrê de bê. Ji bilî wê, h berdewam, ku nîşan dide avêtim para gengaz li ser fenomena fîzîkî û dide nirxên demdiyarkirî ku di nav formula û enerjiyê de û bilez ji pirîskên di nanoworld. Lê e konsepteke hê bêtir dûr ji hişmendiya bînbar de heye - momentum. Ev ji bo ku cenazeyan bi dorê, tê wateya û tê wateya çi a komî û velocity angular dorê. Recall, di velocity angular nîşan dide mezintîya rotation serê yekeya dem. The xurt angular e jî, ku bikaribin rapor rêbaza diravên ku, cismê bedena dorê: biçük bi girseyî di heman demê de li ser xeta yên rotation an li ser sînoran dê xurt angular cuda hene navenda. Ji ber ku xwendevan dibe ji niha ve texmîn nedikir, di cîhana wê ya atomê quantization enerjiyê yên xurt angular e.

Quantum û Laser

Bandora vekirina enerjiyê demdiyarkirî û din quantities diyar. Xebateke berfereh yên vê dinyayê de bi tenê bi saya mimkun quantum e. rêbazên Modern ji xwendina maddî, bikaranîna madeyên cuda û heta zanist ji bo afirandina wan - dirêjkirin xwezayî yên têgihîştina çi quantization enerjiyê. Esasê operasyon û bikaranîna laser - no îstîsna ye. Bi gelemperî, laser ji sê hêmanên bingehîn: di şevûrojekê de dixebitin, û neynikê pump reflector. The herkoyî kar bijartî, da ku hebûna du nisbeten nêzî asta bo elektron hene. Krîtera herî girîng e ji bo van astan de jiyana elektronan li ser wan e. Ku çiqas ji elektron û nikarin ji bo zindî di dewleta taybetî berî biçe nav rewşeke kêmtir û bi îstîqrar e. Ji du astan divê dirêj-dijiyan jorîn zêdetir be. Hingê qistan (gelek caran - a ampûla standard, carna - Infrared) dide elektronan enerjî bes ji bo hemû wan kom li ser asta jorîn ya enerjiyê û arşîveke mezin heye. Ev asta meylekê dike ku nifûsa kir. Wekî din, hin yek moves elektron û ji bo dewletê kêmtir û tevlê bi berengariya a photon, sedema xeternak e ji elektronan xwarê. Taybetiya vê pêvajoya ku hemû Wexta em bi vî awayî wergirtiye tevnekê de û li peyhev heman. Lê belê, di şevûrojekê de kar bes bi piranî mezin e, û ev bi giştî pês derhêneriya li ser dîrektîfan cuda. De rola neynikê reflector de ye ji bo palavtina derve bi tenê wan kevirokan, ên ko em navê, ku xwedî heman. Di encama vê çalakiyê de encam girş dijwar teng pêlên li peyhev yên tevnekê de ye. Di destpêkê de, ev bi tenê di solid gengaz guman bû. Ya yekem, laser boule wek herkoyî kar bû. Niha, ne taximê ji her cure û cureyên wê derê - Gaz, gazê, û heta reaksiyonên kîmyewî. Wek xwendevan jî dibînin, ku rola sereke di vê pêvajoyê de bi ser hidûdên û weþan, ronahî bi atom lîstin. quantization yên enerjiyê di vê rewşê de di bingeha ji bo danasîna teoriya e bi tenê.

Light û elektronek

Bibîr bînin, ku derbasbûna ji elektronek di atom ji yek bimêne, ji yekî din re ji aliyê yekî weþan, an hidûdên yên enerjiyê de amadebûn. Ev enerjî wekî photon ronahiyê, an photon xuya dike. Bi awayekî fermî, li photon a particle e, di heman demê de li ser rûniştvanên din ji nanoworld cuda ye. Photon has no girseyî, lê bilez. Wî ev îspat yet Russian zanyarê Lebedev jî, di 1899, bi awayekî zelal bandorê li ser zexta ronahiyê. Photon tenê di tevgera heye û leza wê ya bi leza ronahî ye. Ev teyra gengaz li object gerdûna me ye. Bi leza ronahî (bi piranî ji aliyê biçûk Latînî "c" diyar) li ser sê sed hezar kîlometre per duyemîn e. Ji bo nimûne, bi mezinbûna galaxy me (pir mezin ne li ser standardên space) e nêzîkî sed hezar salên ronahiyê. Li hemberî vê yekê, li photon wî dide hêza xwe, bi temamî, wek ku di vê holê rabû. The fotonê yên enerjiya wan, ku ji yek orbit to din serbest tê berdan an jî kirîn di derbasbûna ji elektronek girêdayî, dûrahiya di navbera Çapa wê. Eger ew biçûk e - ji de radiweste, tîrêjên Infrared bi enerjî serf dike, eger mezin - get ultraviyole.

X-tîrêjên û tîrêjên gamma

range Electromagnetic piştî ultraviyole biheketiye ji tîrêjên roentgen û gamma. Bi gelemperî, ew bi tevnekê de, frequency û enerjiyê de bi di range têr li wide overlapped. e ku, ev e an photon X-ray bi tevnekê de ji 5 picometers û photon gamma ji tevnekê de heye. Ew bi tenê li riya amadekirina cuda ne. Röntgen li ber elektronan pir bi lez diqewime, û tîrêjên gamma bi tenê di pêvajoyên ji parçebûnê û beden dikit bidestxistin. -Tîrêjên X ji nav sivik (bi alîkariya pişên Translucent mirovan û hestiyên) û hişk (bi piranî bi tenê ji bo mebestên pîşesazî an lêkolînên pêwîst) de dabeş dibe. Eger gelek bi tundî elektronan bi lez, û ji nişkê ve bi derengî xwe (wek mînak, şandina saxlem), wê fotonê X-ray rohnî dike. Li Alêksandryê ji van elektronan bi maddeyeke ji atoman hedef, elektron bi derve ji shell nizimtir de vekişiyaye. The elektronan topên jorîn de cihê xwe bigirin, derbasbûna jî .Magnus X-rayê.

tîrêjên Gamma di rewşên din de pêk bê. The dikit yên atoman, tevî ku ew gelek ji keriyên bingehîn pêk tê, ji aliyê mezinbûnê biçûk bilêv, û ji ber vê yekê, ew ji bo quantization enerjiyê de mêldarê. Derbasbûna ji dikit dewletê ji bo lower, rastê, û pê re ji aliyê weþan, ji tîrêjên gamma bi coş. Bęjeyek ji hilweşîna berteka an fusion navokî de pêk tê, di nav de derketina holê ya fotonê gamma.

reaksiyona atomî

Bi sivikî li jor, em behsa ku dikit atomî jî bi ya qanûnên cîhanê quantum in. Lê ne madeyên xwezayî-diqewimin li wir wisa cores mezin, ew dibin unstable. Ew meyl ji bo şikandina down nav pêkhateyên biçûk û bikevin. Ev, wek ku xwendevan hatiye dibe û fikirîn, ne, bo nimûne, plutonium û uranyumê. Dema ku gerestêrka me ava ji dîskê protoplanetary bû, miqdarek madeyên radyoaktîf hene. Ji ber ku ew li ser dem û arişt jî, nav hêmanên kîmyayî yên din guhertin. Lê dîsa jî hejmarek ji uranyumê nondecayed ji bûyerê filitîne û mîqdara wê nikare were darizandin, ji bo nimûne, di temenê xwe yê erdê. Ji bo hêmanên kîmyayî ku radyoaktîvîteya xwezayî, e wisa taybetiyeke wekî dema nîv-jiyanê heye. Ev demeke ji bo ku hejmara mayî yên atoman ên bi vî rengî bi nîvî wê bê ye. Half-Life of plutonium, ji bo nimûne, bîst û çar hezar sal li wir. Lê belê, ji bilî li ser radyoaktîvîteya xwezayî, li wir jî bi zorê. Ger alpha-particle an ronahî neutron dikit atomî giran de bibarînin, ew bavîje. Di vê rewşê de ne sê cûre ionising tîrêjên heye: keriyên alpha, keriyên beta, tîrêjên gamma. rizîbûnê, Beta ji dikit ber bi guhertinê li yekîneya pere ye. keriyên Alpha rahêjin nucleus du Dijkeriyên. tîrêjên Gamma has no pere û qada asinrevayî ye, ji îstîqametên xwe ne, lê belê, herî bilind de hêza nadin. quantization yên enerjiyê di hemû rewşan de, nucleus diqewime,.

Şer û Aştî

Kefir, X-rayê, lêkolîneke li ser elementa û stêrên - di hemû sepanan aştiyane ya zanînê ye li ser tîdana. Lê belê dinyaya me, tije gef e, û her kesê ku bixwaze xwe biparêze. Zanist di xizmeta armancên leşkerî jî. Li ser heta cerdevan, diyardeyeke teorîk de wek quantization enerjiyê danî cîhanê kar bihînim. Hin demdiyarkirî tu tîrêjên, ji bo nimûne, avakirin, di bingeha çekên navokî. yekîneyên şerî bê guman, serlêdanên xwe daynin - dibe ku xwendevan dê Hîroşîma û Nagazakî bi bîr bînin. Hemû sedemên din, pêl bişkoka sor delal ev zêdetir an kêmtir aştiyane bû. Çawa ku her tim li ser pirsgirêka têkelbûna radyoaktîf ên li ser jîngehê. Ji bo nimûne, Half-Life of plutonium ku li jorê jî li landscape ku ev element heram bikeve ji bo bikaranîna ji bo demeke pir dirêj, îmge, hema hema jeolojîk.

Water û ajansên

Werin, em ji bo bikaranîna aştiyane ya reaksiyonên navokî vegere. Ev, bê guman, behsa hilberîna elektrîkê bi îmkanên ji perçebûna navokî. Ev pêvajo dişibe vê:

Bingeha reaktora di destpêkê de wek nutrona azad û paşê ew Elementeke radyoaktîf e (bi piranî isotope uranyumê), ku dikeve an alpha an beta, rizîbûn xist.

Ji bo vê berteka hatiye li gav bê kontrol derbasî ne, core reaktora ji zekata jî tiştekî bi navê retarders. Wek qaîde, ku ji daran graphite, ku ne gelekî baş pişaftina neutrons çêkirin. By nexşerêya length xwe, mimkun e ji bo şopandina rêjeya berteka.

Di encama çalakiyê de, yek element nav din werin guhertin, li gorî mêjera bawerkirin, yên enerjiyê berdan. Ev enerjî ji aliyê bombeya dagirtî bi ava giran, ku bi navê (li şûna molekulan deuterium notronan e) tê mêtin. Di encama têkilî bi core reaktora ku avê bi giranî berhemên qirêj yên têkçûna radyoaktîf. Ku recycling vê avê de pirsgirêka herî mezin e ji hêza navokî li gavê.

sêyem - Li circuit avê di destpêkê de di duyemîn duyemîn bicîhkirin. Avê ji circuit sêyemîn e ji niha ve ji bo bikaranînê ewle, û ku, ev tevgerên li turbine, ku berhem elektrîkê.

Li hember vê jimara mezin ya di navbeyna enerjî rasterast serbest Cores û bikarhênerê dawî, (em li ser bi dehan kîlometre ji têl, ku bi windabûna hêza ji bîr nekin), vê reaksiyonê dide hêza bêhempa ye. Ji bo nimûne, a santrala nukleerî dikare elektrîkê ji bo hemû herêmê bi zor ji pîşesaziya tedarîk bikin.