Энштейн теңдеуі

Юнг әдісі. Айталық, екі нүктелік толқын көздері S жарық көзінен жорамал саңлау арқылы пайда болған. Бұлардың ара қашықтығы d болсын (3-сурет). L – қашықтағы экранның бетінде жарық және қарақоныр жолақтар, яғни интерференциялық бейне байқалады. Демек, когерент жарық сәулесінің жолына екі саңлау бар кедергі қойсақ, екі саңлауға түскен жарық көздері қайтадан когерент жарық сәулелерін шығарып тұрғанға ұқсайды да, Р нүктесінде кездескенде олар бірін-бірі күшейтеді немесе әлсіретеді. Бұл жағдай екі толқынның сол нүктеге дейін қанша жол жүріп келгеніне, яғни екі толқынның жол айырмасына тәуелді. Екі толқынның жол айырмасын табу

3 - сурет

үшін 3-суретті пайдаланамыз.

Осыдан, - ны мах, немесе min шарттарын пайдаланып Р нүктесіндегі интерференция бейнесін анықтаймыз.

Ядро құрылысы. Ағылшын физигі Э.Резерфорд (1911ж) атомның ядролық моделін ұсынды. Резерфордша атомның барлық оң заряды өте кішкене көлемге шоғырланған, ол атомның ядросы болып табылады, ал электрондар ядроны айнала қозғалып жүреді.Заттың құрылысы жайындағы ілім дами келе атом ядросының өзі де күрделі екендігі тағайындалды. Ядро Р протон мен N нейтрон деп аталатын элементар бөлшектерден тұрады. Бұл бөлшектер нуклондар деп аталады. Протон мен нейтронның спиндері бірдей (S=1/2).

Протон орнықты элементар бөлшек, оның заряды электронның зарядына

(е=1,6*10^-19Кл) тең, таңбасы оң; ал массасы электронның массасынан 1836 есе артық. Нейтрон электр заряды жоқ бөлшек, массасы протон массасынан сәл-пәл артық. Ядродағы протондардың саны, элементтің Менделеев кестесіндегі атомдық нөміріне тең. Олай болса, бейтарап атомның электрондарының саны да элементтің номері Z-ке тең болады.

Ядро құрамына енген протондар мен нейтрондар санының қосындысы массалық сан деп аталып, А әрпімен белгіленеді, сонда:

А=Z+N

Мұндағы N- нейтрондар саны, Z – протондар саны

Ядроны белгілеу үшін ^А_ZX – символы пайдаланылады, мұндағы X осы элементтің химиялық таңбасы. Мысалы: ⁴₂He, ¹⁴₇N, ¹⁰₅B

Атом ядроларының массалары массаның атомдық бірліктерімен (м.а.б.) өлшенеді: 1м.а.б = 1,66056*10^-27кг. Бүтін санға дейін дөнгелектенген ядроның массасы массалық санға тең болады. Z-терінің саны бірдей, А-сы әртүрлі ядролар изотоптар, ал А-сы бірдей Z-терінің саны әртүрлі ядролар изобаралар деп аталады. Мысалы сутегінің (z=1) үш изотопы бар, олар: ¹₁Н-протий (Z=1,N=0), ²₁H- дейтерий (Z=1,N=1), ³₁Н- тритий (Z=1,N=2).

Протий мен дейтерий тұрақты, тритий радиоактивті, ¹⁰₄Ве, ¹⁰₅В, ¹⁰₆С- ядролары изобаралар деп аталады

Ядроны тек жуықтап қана шар деп қарауға болады. Ядроның радиусы келесі эмпирикалық формуламен анықталады

R=R₀A^1/3 (1)

Мұндағы R₀ =(1,3 1,7)10^-15м. (1) өрнектен, ядроның көлемі ядродағы нуклондардың санына пропорционал. Сондықтан, барлық ядролар үшін, ядро затының тығыздығы жуықтап алғанда бірдей

(≈ 10¹⁷ кг/м³).

Ядроның байланыс энергиясы ядроның орнықтылығын түсіндіруге, қандай процестер кезінде ядролық энергия бөлініп шығатының айқындауға мүмкіндік береді. Нуклондарды ядро ішінде ядролық және табиғаты әлі күнге дейін белгісіз қуатты күштер мықтап ұстап тұрады. Нуклондарды ядродан бөліп алу үшін, зор жұмыс істелуі керек, Яғни ядроға энергия беру керек.

Ядроның байланыс энергиясы дегеніміз- ядроны түгелімен жеке нуклондарға ыдырату үшін қажет энергия. Энергияның сақталу заңының негізінде жеке нуклондардан ядро түзілгенде бөлініп шығатын энергияны байланыс энергиясы деп айтуға болады

Ядролық күштер. Ядролық күштердің қасиеттері жөнінде бағалы деректер энергиясы әр түрлі протондар, нейтрондар менпротондардың шашырауын, сондай-ақ дейтрон мен күрделі ядролардың қасиеттерін зерттеу кезінде алынған.
Ядролардың өздігінен түрленуі – α, β-бөлшектері мен γ-сәулесін шығаратын табиғи және жасанды радиоактивтілік, сондай-ақ ауыр ядролардың өздігінен бөліну. Ядролық физиканың бұл саласының маңызды бөлігі ядролардан шығатын әр түрлі сәулелерді зерттеу болып есептеледі. Ядролық реакциялар – ядролардың бір-бірімен және элементар бөлшектермен әсерлесуі нәтижесінде түрленуі. Ядролық түрленулердің ішінде энергетикалық мақсат үшін баяу және шапшаң нейтрондар арқылы жүретін реакцияларды (мысалы, ауыр ядролардың бөлінуі), сондай-ақ теориялық және практикалық мақсат үшін жеңіл ядролардың арасындағы реакцияларды зерттеудің зор маңызы бар. Реакциялардың соңғы түрі термоядролық реакцияларды жасанды жолмен жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Атомдық нөмірі (Z) 92-ден артық (Z > 92) болатын табиғатта кездеспейтін элементтерді синтездеу үшін көп зарядты иондарды (мысалы, азот және алюминий иондары, т.б.) зерттеудің ерекше маңызы бар. Элементар бөлшектер. Ядролық физиканың бұл саласында нейтрино, антинейтрино, электрон, позитрон, әр түрлі мезондар, нуклондар,антинуклондар, гиперондар мен антигиперондар тәрізді элементар бөлшектердің қасиеттері, олардың пайда болуы мен бір-біріне түрлену процестері зерттеледі. Сондай-ақ бұл салада жоғары энергия физикасының мәселелерін зерттеудің де маңызы ерекше күшті болады.

Ядроның байланыс энергиясы.. Ядроның – байланыс энергиясы деп оны құрамдас нуклондарға бөлу үшін қажетті энергияның ең аз мөлшерін айтады. Энергияның сақталу заңына сәйкес нуклондардан ядро түзілгенде ядроның байланыс энергиясына тең энергия бөлініп шығуы тиіс. Ядроның байланыс энергиясы еркін протондар мен нейтрондардың толық энергиясы мен ядроның толық энергиясының айырымына тең: мұндағы масса ақауы деп аталады. Ядроның байланыс энергиясының ядродағы нуклондар санына қатынасымен анықталатын шаманы ядроның меншікті байланыс энергиясы деп атайды: Ядроның меншікті байланыс энергиясы барлық ядролар үшін бірдей емес.

- ыдырауларының табиғаты.