Вопрос 1. Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и методы их регистрации. Биологическое действие ионизирующих излучений

Радиоактивность — это испускание ядрами некоторых элементов различных частиц, сопровождающееся переходом ядра в другое состояние и изменением его параметров. Явление радиоактивности было открыто опытным путем французским ученым Анри Беккерелем в 1896 г. для солей урана. Беккерель заметил, что соли урана засвечивают завернутую во много слоев фотобумагу невидимым проникающим излучением.

Английский физик Э. Резерфорд исследовал радиоактивное излучение в электрических и магнитных полях и открыл три составляющие этого излучения, которые были названы а-, B-, у-излучением (рис. 54).



а-Распад представляет собой излучение а-частиц (ядер гелия) высоких энергий. При этом масса ядра уменьшается на 4 единицы, а заряд — на 2 единицы.

B-Распад — излучение электронов, заряд которых возрастает на единицу, массовое число не изменяется.

у-Излучение представляет собой испускание возбужденным ядром квантов света высокой частоты. Параметры ядра при у-излучении не меняются, ядро лишь переходит в состояние с меньшей энергией. Распавшееся ядро тоже радиоактивно, т. е. происходит цепочка последовательных радиоактивных превращений. Процесс распада всех радиоактивных элементов идет до свинца. Свинец — конечный продукт распада.

Приборы, применяемые для регистрации ядерных излучений, называются детекторами ядерных излучений. Наиболее широкое применение получили детекторы, обнаруживающие ядерные излучения по производимой ими ионизации и возбуждению атомов вещества: газоразрядный счетчик Гейгера, камера Вильсона, пузырьковая камера. Существует также метод фотоэмульсий, основанный на способности пролетающей частицы создавать в фотоэмульсии скрытое изображение. След пролетевшей частицы виден на фотографии после проявления.

Радиоактивные излучения оказывают сильное биологическое действие на ткани живого организма, заключающееся в ионизации атомов и молекул среды. Возбужденные атомы и ионы обладают сильной химической активностью, поэтому в клетках организма появляются новые химические соединения, чуждые здоровому организму. Под действием ионизирующей радиации разрушаются сложные молекулы и элементы клеточных структур. В человеческом организме нарушается процесс кроветворения, приводящий к дисбалансу белых и красных кровяных телец. Человек заболевает белокровием, или так называемой лучевой болезнью. Большие дозы облучения приводят к смерти.

Вопрос 2. Явление электромагнитной индукции. Опытное подтверждение этого явления. Закон электромагнитной индукции. правило Ленца.

Явление электромагнитной индукции было открыто английским физиком Фарадеем в 1831 г. Он обнаружил, что в катушке из металлической проволоки возникает электрический ток, если внутрь катушки вдвигать и выдвигать магнит. Такой ток называется индукционным.

Явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменениях магнитного поля, пронизывающего контур, называется электромагнитнойиндукцией.

Появление электрического тока в замкнутом контуре свидетельствует о появлении ЭДС индукции.

ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром: закон электромагнитной индукции.

Направление индукционного тока в проводящем контуре определяется по правилу Ленца:

индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван.

Билет №27

1. Опыт Эрстеда. Магнитное поле тока. Взаимодействие магнитов. Действие магнитного поля на проводник с током.
2. Испарение. Конденсация. Кипение. Влажность воздуха.
3. Задача на нахождение работы и мощности тока.

Вопрос 1. Магнитное поле тока. Магнитная индукция. Сила Ампера. Сила Лоренца.

Магнитное поле – это особая форма материи, существующая независимо от нас и от наших знаний о нём. Оно обладает следующими свойствами:

1. возникает вокруг движущихся зарядов и проводников с током;

2. действует на движущиеся заряды и проводники с током.

Силовой характеристикой магнитного поля является магнитная индукция.

Модулем магнитной индукции называется отношение максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на участок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого участка. , где B – модуль магнитной индукции, F_m максимальная сила, I сила тока, ∆ l – длина проводника.

Магнитная индукция измеряется в Теслах (Тл).

Магнитная индукция – векторная величина.

Вектор направлен от северного полюса магнита к южному полюсу.

Для прямолинейного проводника с током направление вектора определяют по правилубуравчика: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения буравчика совпадёт с направлением вектора .

Сила, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током, называется силойАмпера.

Сила Ампера вычисляется по формуле:, где .

Сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся заряд, называется силой Лоренца.

Сила Лоренца вычисляется по формуле: , где .

Направление силы Ампера и силы Лоренца определяется по правилу левой руки.

Вопрос 2.

Билет №28

1. Электрическое поле. Действия электрического поля на электрические заряды. Конденсатор. Энергия электрического поля конденсатора.
2. Внутренняя энергия. Работа и теплопередача как способы изменения внутренней энергии тела. Закон сохранения энергии в тепловых процессах.
3. Экспериментальное задание: «Моделирование радиоактивного распада».

Вопрос 1.

Вопрос 2.

Билет №29

1. Тепловое равновесие. Температура и ее измерение. Абсолютная температура. Измерение температуры. Связь температуры со скоростью хаотического движения частиц.
2. Работа силы. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии.
3. Задача на закон Гука.

Вопрос 1.

Вопрос 2.

Билет №30

1. Квантовые постулаты Бора. Испускание и поглощение света атомами. Спектральный анализ.

2. Движение материальной точки по окружности: период и частота, центростремительное ускорение, связь угловой и линейной скорости.

3. Задача на нахождение дефекта массы ядра.