Лекция 5. 1. Причины революции в физике на рубеже Х1Х т XX веков

МИКРОМИР: КОНЦЕПЦИИ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ. ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА. РАДИОАКТИВНОСТЬ.

ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ.

1.Причины революции в физике на рубеже Х1Х т ХХ веков.

2. Различные модели атома.

3. Основные принципы квантовой механики.

4. Ядерная физика.

5. Радиоактивность и ее опасность для живых организмов.

6. Цепные ядерные реакции и ядерная энергия.

Причины революции в физике на рубеже Х1Х и ХХ веков.

Как уже было сказано выше, на рубеже Х1Х и ХХ веков

началась третья революция в физике, и связана она была с тем, что классическая физика не могла объяснить ряд открытий, сделанных в конце Х1Х века. Это были прежде всего впервые наблюдаемые немецким физиком Конрадом Рентгеном ( 1845 - 1923), впоследствии лауреатом Нобелевской премии, неизвестные лучи (Рентген так и назвал их - Х- лучи), а также открытое французским физиком Анри Беккерелем (1852 - 1908) явление радиоактивности. А. Беккерель работал с солями урана и заметил, что они, так же как и Х- лучи, зачерняют фотопластинку.

Исследования Беккереля были продолжены французскими учеными супругами Пьером ( 1859 – 1906) и Марией (1867 – 1934) Кюри, обнаружившими в урановой руде, из которой они получали чистый уран, два новых химических элемента. Первый супруги назвали радием, что по латыни означает «лучистый» (его излучение было действительно гораздо интенсивнее излучения урана), а второй Мария Кюри, урожденная Склодовская, назвала в честь своей родины Польши полонием. За эти открытия А. Беккерель и супруги П. и М. Кюри были удостоены Нобелевской премии (1911).

Установки К. Рентгена очень быстро появились в госпиталях и больницах, рентгеновский метод уже стал основой диагностики в травматологии, но объяснить возникновение и природу Х-лучей классическая физика не могла. К началу ХХ века стало очевидно, что все мироздание не ограничивается макромиром, и объяснение вновь открытых явлений лежит за его пределами.

2. В 1900 г. немецкий физик Макс Планк (1858 - 1947), работая над проблемой излучения абсолютно черного тела, пришел к выводу, что энергия излучается и поглощается не непрерывным потоком, а отдельными порциями. Такую порцию энергии он назвал квантом. Одновременно Планк вывел формулу, связывающую энергию (Е) с частотой излучения или поглощения (n): E=hn и вычислил коэффициент пропорциональности, впоследствии названный константой Планка (h). Заметим, что классическаяфизикавообще не моглаобъяснить природу излучения и его взаимодействия с веществом. За свои пионерские работы М. Планк был удостоен Нобелевской премии.