Radioaktiivsus kui tõend aatomi esitluse keerulisest struktuurist. Tunni ettekanne „Radioaktiivsus kui tõend aatomite keerulisest ehitusest. Aatomite mudelid. Rutherfordi kogemus. Aatomituum. Radioaktiivsus

Sektsioonid: Füüsika

Tunni teema: Radioaktiivsus kui tõend aatomite keerulisest ehitusest .

Tunni eesmärk:

• Tutvustage õpilastele radioaktiivsuse, kiirguse mõistet.
• Eksamiteks valmistudes korrake mõisteid: elektrivool, voolutugevus, pinge, takistus, Ohmi seadus vooluringi lõigu kohta.
• Kujundada õpilastes teaduslikku maailmapilti.
• Kõnekultuuri oskuste arendamiseks, õpilastes aine vastu tunnetusliku huvi arendamiseks on tunnis kavas huvitavad ajalooviited.

Tunni tüüp: uue materjali õppimine.

Kujunenud oskused: vaadelda, analüüsida, üldistada, teha järeldusi.

Uue materjali õppimise vorm: õppejõu loeng õpilaste aktiivse kaasamisega.

Demonstratsioonid: Teadlaste portreed: Demokritos, A. Becquerel, E. Rutherford, Marie-Skladowska-Curie, P. Curie.

Tundide ajal

1. Korraldusmoment (tervitamine, tunniks valmisoleku kontrollimine).

2. Sissejuhatavad märkused (tunniplaani tutvustus)

Tänases tunnis jätkame eelnevalt õpitud materjali kontrollimist. Seetõttu kordame selliseid mõisteid nagu: elektrivool, voolutugevus, pinge, takistus, Ohmi seadus vooluringi sektsiooni jaoks.

3.

Käsitletud materjali kordamiseks peate kordamööda vastama küsimustele, mille võtate Kinder Surprise'i kestast välja. Lugege küsimus läbi ja vastake sellele.

1. Mis on elektrivool?
2. Milliseid laetud osakesi teate?
3. Mida on vaja juhtmes luua, et elektrivool tekiks ja oleks selles?
4. Loetlege toiteallikad?
5. Loetlege elektrivoolu toimed?
6. Mis on voolu väärtus elektriahelas?
7. .Mis on voolu mõõtühiku nimi?
8. Kuidas nimetatakse seadmeid voolutugevuse mõõtmiseks ja kuidas see vooluringiga ühendatakse?
9. Mis iseloomustab pinget ja mida võetakse pingeühikuna?
10. Mis on pinge mõõtmise seadme nimi ja kuidas see sisse lülitatakse?
11. Kuidas määratakse pinge voolu töö seisukohalt?
12. Mis on elektritakistuse põhjus ja mida võetakse juhi takistuse ühikuks?
13. Mis on kuulus A.Ampère'i poolest?
14. Miks on A. Volt kuulus?
15. Miks Om on kuulus? Sõnastada Ohmi seadus vooluringi sektsiooni jaoks?

4. Uue materjali õppimine.

Täna hakkame uurima õpiku 4. peatükki, mille nimi on “Aatomi ja aatomituuma ehitus.” Kasutades aatomituumade energiat.

Tunni teema: Radioaktiivsus kui tõend aatomite keerulisest ehitusest. (Märkmikusse kandke tunni kuupäev ja teema).

Maapealne taevavõlv seisab sajandeid,
Selle juures on kõige tähtsam mõistus -
Sul ei pruugi aju olla
Ja ma pean õppima füüsikat.
Ta on kõigi teaduste kuninganna.
Kuid (see on rangelt meievaheline)
Nii et te ei rebi oma käsi -
Ärge puudutage füüsikat kätega.
Mida? Miks? Milleks? Ja kus?
Nad elavad maas, tules, vees.
See on esimene kord, kui tuli süüdatakse.
(miks tuli põleb?)
Päikese all olev vili tärkas.
(miks on taim soe?)
Suits on kerge ja kivi on kõva.
Mida tähendab "jää" ja mida tähendab vesi?
Mida? Miks? Milleks? Ja kus?
Esitame endale küsimusi.
Sellepärast aastast aastasse
Teadus liigub edasi.

Oletuse, et kõik kehad koosnevad kõige väiksematest osakestest, tegi Vana-Kreeka filosoof Demokritos 2500 aastat tagasi.

Osakesi nimetati aatomiteks, mis tähendab jagamatut, selle nimega soovis Demokritos rõhutada, et aatom on väikseim, lihtsam, millel puudub koostisosad ja seega jagamatu osake.

Mida me teame Demokritose kohta? Infomärkus (teate koostavad õpilased).

Demokritos – eluaastad 460-370 eKr Vana-Kreeka teadlane, materialistlik filosoof, iidse atomismi peamine esindaja. Ta uskus, et Universumis on lõpmatu arv maailmu, mis tekivad, arenevad ja hävivad.

Kuid umbes 19. sajandi keskpaigast hakkasid ilmnema eksperimentaalsed faktid, mis seadsid kahtluse alla aatomite jagamatuse idee.

Katsete tulemused näitasid, et aatomitel on keeruline struktuur ja need sisaldavad elektriliselt laetud osakesi.

Kõige silmatorkavam tõend aatomite keeruka struktuuri kohta oli radioaktiivsuse nähtuse avastamine, mille tegi fr. Füüsik A. Becquerel 1896. aastal.

Teabeleht:

Becquerel Antoine Henri fr. Füüsik sündis 15. detsembril 1852. aastal. Ta on lõpetanud Pariisi polütehnilise kooli.

Peamised tööd on pühendatud radioaktiivsusele. 1901. aastal avastas ta radioaktiivse kiirguse füsioloogilise toime. 1903. aastal pälvis ta auhinna Nobeli preemia uraani loodusliku radioaktiivsuse avastamiseks. Suri 25. augustil 1908. aastal.

Radioaktiivsuse avastamise põhjuseks oli õnnelik õnnetus. Becquerel uuris pikka aega varem kiiritatud ainete luminestsentsi päikesevalgus. Selliste ainete hulka kuuluvad uraanisoolad, millega Becquerel katsetas. Ja nüüd tekkis tal küsimus: kas pärast uraanisoolade kiiritamist koos nähtava valgusega ei ilmu röntgenikiirgus?

Becquerel mässis fotoplaadi paksu musta paberisse, asetas selle peale uraanisoola terad ning pani selle ereda päikesevalguse kätte. Pärast ilmutamist muutus fotoplaat mustaks nendes kohtades, kus sool lebas. Seega uraan tekitas mingisuguse kiirguse, mis tungib läbi läbipaistmatutesse kehadesse ja toimib fotoplaadil. Becquerel arvas, et see kiirgus tekib päikesevalguse toimel. Kuid ühel päeval, veebruaris 1896, ei õnnestunud tal pilvise ilma tõttu teist katset läbi viia. Becquerel pani plaadi sahtlisse, asetades selle peale uraanisoolaga kaetud vasest risti. Pärast plaadi väljatöötamist leidis ta igaks juhuks kaks päeva hiljem sellelt ristikujulist mustamist.

See tähendas, et uraanisoolad tekitavad spontaanselt, ilma igasuguste välismõjudeta mingisuguse kiirguse. Becquerel tuvastas: kiirguse intensiivsuse määrab ainult uraani hulk preparaadis ja see ei sõltu sellest, millistesse ühenditesse see siseneb. Järelikult ei ole kiirgus omane mitte ühenditele, vaid keemilisele elemendile uraan, selle aatomitele.

Uraani avastas 1789. aastal saksa keemik M. Klaproth, kes nimetas elemendi planeedi Uraani avastamise auks 8 aastat varem.

Teadlased püüdsid välja selgitada, kas teistel keemilistel elementidel on võime spontaanselt eralduda. Maria Skladowska-Curie andis sellesse töösse suure panuse.

Teabeleht.

Maria Skladowska – Curie – poola ja prantsuse keel. Füüsik ja keemik, üks radioaktiivsuse teooria rajajaid, sündis 7. novembril 1867 Varssavis. Ta on esimene naisprofessor Pariisi ülikoolis. Radioaktiivsuse fenomeni uurimise eest sai ta 1903. aastal koos Henri Becquereliga Nobeli füüsikaauhinna ja 1911. aastal metallilises olekus raadiumi saamise eest Nobeli keemiaauhinna. Ta suri leukeemiasse 4. juulil 1934. aastal.

1898. aastal avastasid Marie Skladowska-Curie jt tooriumi kiirguse. Uraani ja tooriumi sisaldavate maakide uurimine võimaldas neil eraldada uus tundmatu keemiline element poloonium nr 84, mis sai nime Maria Skladowska_Curie-Poland sünnikoha järgi.

Suvalise kiirguse fenomeni nimetasid Curie'd. radioaktiivsus.

Kirjutage vihikusse "radioaktiivsus" - alates (lat) - raadio - ma kiirgan, activus - efektiivne.

Seejärel leiti, et kõik keemilised elemendid, mille aatomnumber on suurem kui 83, on radioaktiivsed.

1899. aastal viidi inglise teadlase E. Rutherfordi juhendamisel läbi eksperiment, mis võimaldas avastada keeruline koostis radioaktiivne kiirgus.

Teabeleht.

Teadusuuringud on pühendatud radioaktiivsusele, aatomi- ja tuumafüüsikale. Oma avastustega neis valdkondades pani E. Rutherford aluse kaasaegsele radioaktiivsuse teooriale ja aatomi ehituse teooriale. Suri 19. oktoobril 1937. aastal.

E. Rutherfordi juhendamisel tehtud katse tulemusena selgus, et raadiumi radioaktiivne kiirgus on ebahomogeenne ehk keerulise koostisega.

"Aatomi struktuur" - Aatomituumade koostise muutus keemilised elemendid. E. Rutherford. Radioaktiivsuse avastamine. Molekulid. Antiikaja teadlased aine struktuuri kohta. Aatomi struktuur. Joseph Thomson. Elementaarosakeste omadused. Henri Becquerel. William Crooks. Elektronide arv aatomis on võrdne prootonite arvuga. Radioaktiivse kiirguse lõhenemine.

"Radioaktiivsuse õppetund" - Radioaktiivsete aatomite (täpsemalt tuumade) jaoks puudub vanuse mõiste. Korrake ja laiendage õpilaste teadmisi rubriigi "Tuumafüüsika" põhiteemadel. Puuduvad stabiilsed tuumad, mille laengu number Z > 83 ja massiarv A > 209. Kunstlik radioaktiivsus - tuumareaktsioonides kunstlikult saadud isotoopide radioaktiivsus.

"Aatom ja selle struktuur" – need aatomid sisaldavad järgmise arvu elektrone: hapnik - 8, alumiinium - 13, kloor - 17. Aatomi struktuur. Vastused: Harivad: korrake, üldistage ja süstematiseerige teoreetilisi teadmisi teemadel: "Aatomite ehitus. Mitu elektroni on keemiliste elementide aatomites: hapnik, alumiinium, kloor?

"Füüsika radioaktiivsus" – uued perspektiivid, mis tekkisid energeetikas, tööstuses, meditsiini militaarvaldkonnas ja teistes inimtegevuse valdkondades tänu tuumaenergia valdamisele, tõi ellu keemiliste elementide võime avastada spontaanseid muundumisi. 1. märtsil 1896 avastas prantsuse füüsik Henri Becquerel fotoplaadilt uraanisoola tugeva läbitungimisjõuga nähtamatute kiirte emissiooni.

"Radioaktiivne kiirgus" - Beeta - osake - beeta-lagunemise käigus kiiratav elektron. Pool elu. Alfa - osake (a-osake) - heeliumi aatomi tuum. Radioaktiivse kiirguse olemus. Uraanisool kiirgab spontaanselt. A- ja b-radioaktiivse lagunemise nihkereeglid. Alfa sisaldab kahte prootonit ja kahte neutronit. Ühe elemendi isotooptuumad sisaldavad sama number prootoneid, kuid erineva arvu neutroneid.

"Radioaktiivsuse nähtus" – millised on eri tüüpi radioaktiivse kiirguse omadused ja olemus? Sündis Odessas 4. märtsil 1904. aastal. Selliste ainete hulka kuuluvad uraanisoolad, millega Becquerel katsetas. Küsimused konsolideerimiseks. Radioaktiivsuse avastamise põhjuseks oli õnnelik õnnetus. Täpselt sama suvalise kiirguse fenomeni nimetasid Curie abikaasad radioaktiivsuseks.

Becquerel avastas selle soola
uraan põhjustab mustamist
fotoplaadid, isegi mitte
kiiritatakse
päikesevalgus: nad
pidevalt kiirgama
läbitungiv kiirgus

Kõige tavalisemate tekkimise ajalugu
ideid aatomi kohta
plii kreeka ajast
filosoof Demokritos (umbes 460 – c.
370 eKr e.), kes palju mõtles
kõige väiksemate osakeste kohta, millel
võiks jagada ükskõik millist
aine.
Rooma luuletaja ja filosoof Lucretius
Kar, selgitas doktriini luuletuses "On
asjade olemus", mille kaudu
see jäi järgmiseks alles
põlvkonnad.

Aastatel 1897-1898. prantsuse keel
teadlased Pierre Curie ja Marie

et uraani emissioon
kiirgus on omadus
uraani aatom; see vara ei ole
oleneb millisest
ühend on uraan. V
1898 Curies'de poolt
leidis, et sama
omab teist kinnisvara
element on toorium.

Aatomi struktuur

Joseph John Thomson 1903. aastal
d. pakkus välja aatomi mudeli,
mille järgi aatomid
esindama
ühtsed pallid
positiivselt laetud
aine, milles
seal on elektronid.
Elektronide kogulaeng
võrdne positiivsega
aatomi laeng.

Aatomi struktuur

Rutherford
Aatomi sees
tuum asub
koosnevad
prootonid ja neutronid
- nukleonid

Rutherfordi kogemus 1906. aastal.
Aatomi sondeerimine alfaosakestega.
(Positiivse laengu jaotuse uurimine,
ja seega ka massid aatomi sees)

Katse tulemused:
Aatomi positiivne laeng on kontsentreeritud
väikeses tuumas.
Südamiku suurus on umbes 10-12 cm
Aatomi suurus - 10-8 cm

Rutherford pakkus välja aatomi planeedimudeli

1. aatomid koosnevad
positiivselt laetud
osad - tuumad
2. Tuum sisaldab
positiivselt laetud
prootonid ja neutraalid
neutronid
3. Pöörle ümber tuuma
moodustuvad elektronid
elektronkiht

Oh
Z

Aatom, mis on kaotanud või saanud ühe või
mõned elektronid kaovad
neutraalseks ja muutuda
positiivne või negatiivne ioon

Aatomid on väga väikesed – nende suurused on suurusjärgus 10–10–
10–9 m ja südamiku suurus on endiselt umbes 100
000 korda vähem (10–15–10–14 m).
Seetõttu saab aatomeid ainult "näha"
kaudselt, pildis väga
suure suurendusega (näiteks koos
auto elektrooniline projektor).
Kuid isegi sel juhul ei saa aatomeid arvesse võtta
üksikasjalikult. Meie teadmised nende sisemisest
seade põhinevad suurel arvul
eksperimentaalsed andmed, mis
kaudselt, kuid veenvalt
kasu ülaltoodust.

http://www.youtube.com/watch?v=P7ojSW5p
ODk
http://www.youtube.com/watch?v=OKnpPCQ
yUec

Rutherfordi mudeli puudused.
Newtoni mehaanika ja Maxwelli elektrodünaamika järgi
Elektroni eluiga orbiidil on 10-8 sekundit.

Bohri teooria

Klassikalise mehaanika järgi
kiirendusega liikumine ümber tuuma
elektronid peavad kiirgama
elektromagnetlaineid ja kaotavad energiat.

1. Aatomid liiguvad ainult mööda
teatud statsionaarne
orbiidid
2. Ühelt üle minnes
statsionaarne orbiit teisele
aatom kiirgab või neelab
elektromagnetiline kiirgus
teatud sagedus

Emissiooni- ja neeldumisspektrid

Iga värv vastab
elektromagnetiline kiirgus
teatud sagedus

Spektrid on

1. Tahke – kiirgab hõõguvat
raske ja vedelad kehad

Naatriumi emissioonispekter

2. Reguleeritud – lk 180
Spektraalanalüüs
Naatriumi emissioonispekter

3. Triibuline – koosneb üksikutest värvilistest
tumedatega eraldatud triibud
vahedega. Need triibud esindavad
on suure hulga kogumik
korrastatud joonte ühinemine
omavahel.

Neeldumisspektrid

lk 182
Joseph Fraunhofer

Mis tahes keemilise elemendi aatomid annavad
spekter, erinevalt kõigi teiste spektritest
elemendid: nad on võimelised kiirgama ja
tarbida rangelt määratletud komplekti
lainepikkused.
Sellel keemilise koostise määramise meetodil põhineb spektraalanalüüs
aineid kogu selle spektris.

Arstid on ammu joonistanud
tähelepanu asjaolule, et paljud
seotud haigused
puudulikkus
sissetulek ja sisu
teatud keha
makro- ja mikroelemendid.
Juuste spektraalanalüüs
võimaldab määrata
nende elementide sisu
inimese kehas.
Uurides koos
spektraalanalüüs
erinevad juuksed lõigatud
aeg Napoleoni peast,
tuvastas, et ajal
jää saarele
Helena sai ta mürgituse
arseen, segades
väikestes annustes toidus.

Koos õpikuga

1. Millega
pillid vaatavad
spektrid?
2. Miks spektrid
esindama
jooned, mitte ringid, laigud...?
3. Kuidas spektrit vaadata
teada saada, et ta
kuulub selle juurde
keemiline element?
1. Millises seisukorras nad on
ained, mis eraldavad
vooderdatud, triibuline,
täisspekter?
2. Millist tüüpi spektrit
saadud küünla leegist,
elektrilamp,
tähed? Miks?
3. Miks saada
naatriumi neeldumise spekter
neelavad naatriumi aurud.
peaks olema külmem kui
kiirgav allikas
Valge valgus?

1. Kogemuste põhjal
keeruka struktuuri eeldus
aatom?
2. Millised mudelid aatomi ehitusest
eksisteeris 100 aastat tagasi?
3. Mis on spektraalanalüüs?

Aatomituum. Radioaktiivsus

1. aatomid koosnevad
positiivselt laetud
osad - tuumad
2. Tuum sisaldab
positiivselt laetud
prootonid ja neutraalid
neutronid
3. Pöörle ümber tuuma
moodustuvad elektronid
elektronkiht

Prootonite arv - laengu arv Z Neutronite arv - N Nukleonite arv A=Z+N - massiarv

Oh
Z

Prootoni mass on peaaegu võrdne neutroni massiga
Elektroni mass
Prootoni laeng on võrdne elektroni laenguga

Aastatel 1897-1898. prantsuse keel
teadlased Pierre Curie ja Marie
Sklodowska-Curie asutatud,
et uraani emissioon
kiirgus on omadus
uraani aatom; see vara ei ole
oleneb millisest
ühend on uraan. V
1898 Curies'de poolt
leidis, et sama
omab teist kinnisvara
element on toorium.

1899. aastal inglise füüsik Ernest
Rutherford avastas ebahomogeensuse
uraani kiirgus: magnetväljas
talad on poolitatud nii, et
saab eristada kahte komponenti
mis vastavad osakeste vooludele
positiivne ja negatiivne
süüdistused.
Paul Villard 1900. aastal tõstis rohkem esile
üks tüüp: talad, mis ei kaldu kõrvale
magnetväli.
Rutherford tegi ettepaneku need määrata
kiirgus kreeka algustähtedega
tähestik: alfa-, beeta- ja
gammakiired

α-kiired on heeliumi tuumade 2He4 voog

α-kiirtel on väike läbitungiv
võime. Isegi paberileht
0,1 mm paksune on nende jaoks läbipaistmatu

β-kiired - negatiivselt laetud osakesed -1e0

Tungib läbi alumiiniumi
mõne mm paksune foolium.
Tugevalt kõrvale kalduda magnet- ja
elektriväli

γ-kiired on röntgenikiirtele omadustelt sarnased neutraalsed kiirgused

Tungib läbi pliikihi 1
cm.
γ-kiired on elektromagnetlained koos
lainepikkus 10-10 kuni 10-13m

Aatomite muundamine α-kiirgusega

M
X
N
→ N-2YM-4 + 2He4
Kus X on algaine
Y on aine, mis on saadud aastal
muutumine
N - laengu number
M - massiarv

kirjalikult

1. Kirjutage üles raadiumi ja α-lagunemisreaktsioon
selgitage, mida iga tegelane tähendab
2. Mis on ülemise ja alumise numbri nimed?
seisab kirja kõrval
elemendi tähistus?
3. Raadiumi α-lagunemise näitel selgitage sisse
millised on looduskaitseseadused
laeng ja massiarv?

Lugege läbi lõigud 18–19 ja vastake küsimustele

Loetlege faktid ja nähtused, mis kinnitavad
aatomi keeruline struktuur
Kuidas nimetatakse mõne aatomite võimet
keemilistest elementidest spontaanseks
kiirgus?
Mis on moodustavate osakeste nimed
radioaktiivne kiirgus?
Milline aatomi osa - tuum või elektronkiht -
läbivad radioaktiivseid muutusi
lagunema?
Mida näitab radioaktiivsuse nähtus?
Milline uuringutüüpidest α- β- γ- ei kaldu kõrvale
elektri- ja magnetväljad?

Küsimused

Kuidas aatomid üksteisest erinevad?
keemilised elemendid?
Mis on peamine omadus
teatud keemiline element?
Millised osakesed moodustavad tuuma? Kuidas
luua positiivset ja negatiivset
ioonid?
Miks vesiniku mass ei erine palju
prootoni massist? Kas nad on palju erinevad
prootoni ja vesinikuaatomi suurus?

Selles õppetükis tutvustame uut teemat ja õpime kõike radioaktiivsusest kui aatomite keeruka struktuuri tõendist. Sellelt saame teada, millal ja kes radioaktiivsuse esimest korda avastas ning miks see kinnitab aatomite keerulist struktuuri. Samuti käsitleme Becquereli kogemusi uraanisooladega, mille põhjal see keerukus tehti.

Me hakkame õppima uus teema"Aatomi ja aatomituuma struktuur". Alustame radioaktiivsuse nähtuse uurimisega. Räägime sellest, et radioaktiivsus on aatomite struktuuri keerukuse kinnitus.

Radioaktiivsus avastas 1896. aastal prantsuse füüsik Henri Becquerel. Kui võtate fosforit, hoidke seda valguse käes ja viige seejärel pimedasse ruumi, märkate, et see helendab jätkuvalt. Kuidas see juhtub, miks see juhtub, mis tingimustel? Kuna 1895. aastal avastas röntgenikiirguse teine ​​teadlane - Roentgen, otsustas Becquerel välja selgitada, kuidas on röntgenikiirgus sellise helendusega seotud. Nendele küsimustele vastust otsides uuris Becquerel uraanisoolasid tekitavat kiirgust.

Becquereli katse oli üsna lihtne. Ta võttis uraanisoolad, mässis need tumedasse paksu paberisse ja pani need siis päikese kätte, et näha, kuidas see aine kogunenud energia uuesti välja kiirgab. Kuid juhtus nii, et ühel päeval märkas ta, et fotoplaat oli valgustatud, isegi kui uraanisoolad ei olnud päikese käes. See viis radioaktiivsuse avastamiseni. Becquerel ise nimetas seda kiirgust röntgenkiirte analoogia põhjal röntgenikiirguseks. Ja hiljem, uurides uraanisoolade kiirgust, jõudis ta järeldusele: need on just need kiired, mis on seotud aine enda omadustega - uraani olemasolu annab just selle röntgenikiirguse.

Pärast Becquereli hakkasid radioaktiivsust uurima ka teised teadlased. Esiteks prantsuse teadlased Marie Sklodowska-Curie ja tema abikaasa Pierre Curie. Abikaasad Curie, uurides radioaktiivsuse küsimust kaks aastat, leidsid nad, et sarnast kiirgust on ka teistel elementidel, mitte ainult uraanil, vaid ka näiteks tooriumil.

Radioaktiivsust uurides õnnestus Curie'l saada mitmeid uusi keemilisi elemente (joonis 1). Üks element on raadium. Raadium - tõlkes "kiirgav"; nagu selgus, on see miljoneid kordi aktiivsem kui uraan. Teine element on poloonium, vähemaktiivne, kuid ka radioaktiivsusega. Muide, see on oma nime saanud Maria Sklodowska-Curie kodumaa - Poola järgi.

Riis. 1. Mõned radioaktiivsed elemendid

Pärast Curies'd asus radioaktiivsust uurima inglise teadlane Ernest Rutherford. Ja 1899. aastal viis ta läbi eksperimendi, et uurida radioaktiivse kiirguse koostist. Milline oli E. Rutherfordi kogemus?

Uraanisool asetati pliisilindrisse. Selle silindri väga kitsa augu kaudu langes kiir selle silindri kohal asuvale fotoplaadile (joonis 2).

Riis. 2. Rutherfordi katse skeem

Eksperimendi alguses puudus magnetväli. Seetõttu valgustati fotoplaat, nii nagu Curie abikaasade katsetes, nii nagu ka A. Becquereli katsetes, ühel hetkel. Seejärel lülitati sisse magnetväli ja nii, et selle magnetvälja suurus võiks muutuda. Selle tulemusena jagati magnetvälja madala väärtuse korral kiir kaheks komponendiks. Ja kui magnetväli muutus veelgi tugevamaks, tekkis kolmas tume laik. Neid fotoplaadile tekkinud laike nimetati a-, b- ja g-kiirteks.

Inglise keemik nimega Soddy tegeles koos Rutherfordiga radioaktiivsuse uurimise probleemiga. Soddy koos Rutherfordiga korraldas katse, et uurida nende kiirguste keemilisi omadusi. Selgus, et:

a-kiired - heeliumi aatomite piisavalt kiirete tuumade voog,

b kiired on tegelikult kiirete elektronide voog,

g-kiired - kõrgsageduslik elektromagnetkiirgus.

Selgus, et tuuma sees, aatomi sees, toimuvad mingid keerulised protsessid, mis sellise kiirguseni viivad. Tuletage meelde, et sõna "aatom" tähendab kreeka keeles "jagamatut". Ja ajast Vana-Kreeka kõik uskusid, et aatom on keemilise elemendi väikseim osake koos kõigi oma omadustega ja vähem kui see osake pole looduses olemas. Avastuse tulemusena radioaktiivsus, erinevate elektromagnetlainete spontaanne kiirgus ja aatomituumade uued osakesed, võib öelda, et ka aatom on jagatav. Ka aatom koosneb millestki ja on keerulise ehitusega.

Bibliograafia

1. Bronstein M.P. Aatomid ja elektronid. "Raamatukogu "Kvant"". Probleem. 1. - M.: Nauka, 1980.
2. Kikoin I.K., Kikoin A.K. Füüsika: õpik 9. klassile Keskkool. - M.: "Valgustus".
3. Kitaygorodsky A.I. Füüsika kõigile. Footonid ja tuumad. 4. raamat. - M.: Teadus.
4. Curie P. Valitud teaduslikud tööd. - M.: Teadus.
5. Myakishev G.Ya., Sinyakova A.Z. Füüsika. Optika Kvantfüüsika. 11. klass: õpik füüsika süvaõppeks. - M.: Bustar.
6. Newton I. Loodusfilosoofia matemaatilised põhimõtted. - M.: Nauka, 1989.
7. Rutherford E. Valitud teaduslikud tööd. Radioaktiivsus. - M.: Teadus.
8. Rutherford E. Valitud teaduslikud tööd. Aatomi ehitus ja elementide kunstlik muundamine. - M.: Teadus.
9. Slobodyanyuk A.I. Füüsika 10. Osa 1. Mehaanika. Elekter.
10. Filatov E.N. Füüsika 9. Osa 1. Kinemaatika. - VSMF "Avangard".
11. Einstein A., Infeld L. Füüsika evolutsioon. Ideede arendamine algkontseptsioonidest relatiivsusteooria ja kvantideni. - M.: Nauka, 1965.

slaid 2

Ajalooline teave

22. detsember 1895: Röntgen V.K. (saksa teadlane) rääkis maailmale röntgenikiirtest (Vene füüsikud nimetasid neid röntgenikiirteks) Prantsuse teadlane Henri Poincaré hakkas selle avastuse vastu huvi tundma, korraldas Pariisi Teaduste Akadeemias avaliku loengu. Saalis oli ka Antoine Henri. Becquerel, kes hiljem, 1. märtsil 1896, avastas radioaktiivsuse fenomeni 1898: Marie Skladowska-Curie Prantsusmaal ja teised teadlased avastasid tooriumi kiirguse. Seejärel leiti, et kõik keemilised elemendid, mille aatomnumber on suurem kui 83, on radioaktiivsed 18. juulil 1898: Pierre ja Marie Curie teatasid uue metalli avastamisest, mille nad nimetasid Marie Curie sünnikoha järgi polooniumiks, selle aktiivsus on 400 korda kõrgem kui uraanil 26. detsembril 1898, teatas paar uue elemendi avastamisest. keemilised omadused baariumil on selle aktiivsus 900 korda suurem kui uraanil. Nad kutsusid seda raadiumiks.

slaid 3

Antoine Henri Becquerel (1852–1908), prantsuse füüsik Sündis Pariisis 15. detsembril 1852. Lõpetas Polütehnilise Kooli. Becquereli isa Alexandre Edmond Becquerel (1820–1891) ja tema vanaisa Antoine César Becquerel (1788–1878) olid Pariisi riikliku loodusloomuuseumi väljapaistvad füüsikud ja professorid. 1892. aastal sai Becquerelist ka selle muuseumi professor ja 1895. aastal määrati ta polütehnilise kooli professoriks. Peamised tööd on pühendatud optikale (magnetooptika, fosforestsents, infrapunaspektrid) ja radioaktiivsusele. 1896. aastal, uurides erinevate luminestseeruvate mineraalide mõju fotoplaadile, avastas Becquerel kogemata, et mõned uraanisoolad põhjustavad läbipaistmatusse musta paberisse või metallfooliumisse pakitud fotoplaatide mustaks muutumist. Loodusliku radioaktiivsuse avastamise eest pälvis Becquerel 1903. aastal Nobeli füüsikaauhinna, jagades seda Pierre'i ja Marie Curie'ga. Becquerel suri Croisicis (Bretagne) 25. augustil 1908. aastal.

slaid 4

Radioaktiivsus

Loodusliku radioaktiivsuse avastamine, nähtus, mis tõestab aatomituuma keerulist koostist, juhtus õnneliku õnnetuse tõttu. Antoine Henri Becquerel avastas, et teatud uraanisoolad muudavad läbipaistmatusse musta paberisse või metallfooliumisse pakitud fotoplaadid mustaks. Edasised uuringud näitasid, et uraanisoolade emissioonil pole luminestsentsiga mingit pistmist ja see toimub ilma valgusega kokku puutumata. Selgus, et uraanisoolade kiirgus ioniseerib õhku ja tühjendab elektroskoobi. Radioaktiivsus (raadio - kiirgan, activus - efektiivne) - mõne keemilise elemendi aatomite võime spontaanselt kiirata

slaid 5

Rutherfordi katsed

1899. aastal tõestas Ernest Rutherford, et raadiumi radioaktiivne kiirgus on ebahomogeenne. Paksu seinaga plii anum, mille põhjas on raadiumitera. Radioaktiivse kiirguse kiir, mis väljub läbi anuma kitsa augu Fotoplaat Magnet, tugeva magnetvälja allikas, mis mõjutab radioaktiivse kiirguse kiirt Kolm täppi ilmus fotoplaadile pärast väljatöötamist Kolm radioaktiivse kiirguse kiirt: alfa, beeta, gamma

slaid 6

Radioaktiivse kiirguse tüübid

α-osakesed - täielikult ioniseeritud heeliumi aatomid (positiivselt laetud osakesed) β-osakesed - kiired elektronid (negatiivselt laetud osakesed) γ-kiirgus - üks elektromagnetilise kiirguse vahemikest (neutraalsed kiirguse komponendid) Radioaktiivsus - tõend aatomi keerulisest struktuurist

Slaid 7

α-, β-, γ-kiirguse olemus

mα= 4 a.a.m. qα = 2 e α-osakeste kiirus jääb 10 000 - 20 000 km/s piiridesse α-osakesed - heeliumi tuumad mβ = me qβ = qe β-osakeste kiirus ulatub 0,99 valguse kiirusest - β-osakesed kiired elektronid α- osakesed β-osakesed γ-kiirgus Mõjutab fotoplaati, ioniseerib õhku, ei kaldu magnetiliselt kõrvale, seega on tegemist elektromagnetlainetega. Gammakiirguse energia ületab oluliselt energiat, mida elektronid suudavad aatomi väliskestalt eraldada.

Slaid 8

Kiirguse läbitungiv jõud

α β γ Paberileht (0,1 mm) α β γ Alumiinium (5 mm) α β γ Plii (1 cm)

Slaid 9

Radioaktiivsus

Mis juhtub ainega kokkupuutel kiirgusega? Hämmastav püsivus, millega radioaktiivsed elemendid kiirgavad. Päeva, kuude, aastate jooksul kiirgusintensiivsus märgatavalt ei muutu. Seda ei mõjuta kuumutamine ega rõhu tõus, keemilised reaktsioonid millesse radioaktiivne element sisenes. Radioaktiivsusega kaasneb energia vabanemine ja seda eraldub pidevalt mitme aasta jooksul. Kust see energia tuleb? Radioaktiivsuse ajal toimub aines põhjalikud muutused. Arvati, et aatomid ise läbivad teisendusi. Hiljem avastati, et aatomite muundamise tulemusena tekib täiesti uut tüüpi aine, mis oma füüsikalistelt ja keemilistelt omadustelt on algsest täiesti erinev. See uus aine on aga ebastabiilne ja läbib muutusi iseloomuliku radioaktiivse kiirguse emissiooniga.

Slaid 10

Radioaktiivsuse avastamise roll

Radioaktiivsuse oluline roll tuumafüüsikas on seotud sellega, et radioaktiivne kiirgus kannab endas teavet tuuma osakeste tüüpide ja energiatasemete kohta. Näiteks alfaosakeste emissioon tuumast ning kahe prootoni ja kahe neutroni moodustumise suhteline stabiilsus viitavad kaudselt alfaosakeste olemasolu võimalusele tuuma sees. Aatomituum on keerulise struktuuriga. Looduslike radioaktiivsete seeriate uurimine võimaldas teha olulisi järeldusi Maa vanuse kohta ja kasutada selliseid elemente pommitavate osakeste allikatena juba ammu enne osakestekiirendite leiutamist.

slaid 11

Vasta küsimustele:

Kes tegi 1896. aastal olulise avastuse, mis mõjutas arengut tuumafüüsika? Mis oli selle teadlase avastus? Mis on radioaktiivsus? Kuidas viidi läbi katse radioaktiivsuse tuvastamiseks? Mis sellest kogemusest selgus? Millised kolm kiirgustüüpi on tuvastatud? Mis need kiirgused on? Millest andis tunnistust radioaktiivsuse fenomen?

slaid 12

Jätka ütlemist

Mõnede keemiliste elementide aatomite võimet spontaanseks kiirguseks nimetatakse ... Selle nähtuse avastas prantsuse teadlane ... Ernest Rutherfordi juhendamisel läbi viidud katsete tulemusena tõestati, et radioaktiivse kiirguse koostis on ebahomogeenne. . Tuvastati järgmised kiirgustüübid: ... α-osakesed on ... β-osakesed on ... γ-kiirgus on ... 1896. aastal avastatud nähtus tõestab, et ...

slaid 13

Kodutöö

§ 55 õpik Füüsika - 9. klass, Perõškin A.V. vasta lõigu järel küsimustele, koosta ettekanne ühel teemal: "Becquerel Antoine Henri ja tema radioaktiivsuse avastus" "Röntgenikiirguse avastus" "Pierre ja Marie Curie ja nende uurimine"

Kuva kõik slaidid