Мозли заңы. Атомның әрбір электроны ядро мен "ішкі" және
"сыртқы" электрондар тудыратын электр өрісінде болады. Сыртқы
электрондар өрісінің ішкі электрондар энергиясына ешқандай әсері жоқ десе
де болады. Сондықтан рентгендік деңгейлердің энергиясы бірінші жуықтауда
сутегі тәрізді атомдар формуласына ұқсас формуламен есептеледі:
 (15.2)
Сутегі атомы формуласынан айырмашылығы бүл формулада  түзетуі
бар. Осы түзету тасалау (экрандау) түрақтысы деп аталады; ол ядро өрісінің
электрондармен экрандалуын ескереді. Z-ке тәуелді емес деуге болады,
бірақ п мен l-ге тэуелді. Жеңіл атомдардың K-кабығындагы электрондар
үшін осы қабыктың негізінен екінші электроны экрандаушы әсер етеді; осы
жағдайда  1. Жеңіл атомдардың L-қабыгының электрондар үшін 8.  ның дәл мәндері тек тәжірибе жүзінде анықталуы мүмкін. Электронынан айрылған атом энергиясы оң таңбалы. Сондықтан, (15.2) формула мен сутегі атомы үшін формуланың таңбалары әр түрлі болады.
Энергияның сақталу заңына сәйкес рентген кванттарының энергиясы
атомның алғашқы жэне соңғы күйлері энергияларының айырымына тең:
 (15.3)
Экрандау түрақтысын деңгейлер үшін емес, тікелей спектрлік сызықтар
үшін енгізуге болады. Сонда (15.3) формула ықшамдырақ түрге келеді
 (15.4)
 (15.3) формуладан элемент неғүрлым
ауыр болса, оның шығаратын сипаттамалық
рентген сәулелерінің толқыны, соғүрлым кысқа (жиіліктері үлкен) болатыны көрінеді. Сөйтіп рентген сәулесінің толқынының үзындығы элементтің атомдық нөміріне тәуелді. Осы заңдылықты 1913 ж. ағылшын физигі Мозли тэжірибе жүзінде ашкан. Ол К-серияның берілген сызығы жиілігінің  квадрат түоірінщ элементтің Z атомдық номіріне тәуелділігі сызықтық байланыспен орнектелетінін тагайындаған (15.6-сурет):
мұндағы С, - тұрақтылар. С мен -ның баска мәндері бар осы формула L - серия үшін де, тағы басқа сериялар (М, N,...) үшін де дұрыс болады. Осы формула Мозли заңы деп аталады. Бір элементтен келесі элементке ауысқанда сипаттамалык рентгендік спектрлердің ығысуын осы формула аныктайды.
ПРАКТИКАЛЫҚ САБАҚТАРДЫҢ ЖОСПАРЫ
№
|
Сабақ тақырыбының атаулары
|
|
Сағат
саны
|
1
|
Бөлшектердің шашырауы. Резерфорд формуласы
|
[2] 6.1-6.48
|
2
|
2
|
Бор постулаттары. Бор атомы. Сутегі атомының спектрлік сериясы
|
[1] 20.1-20.23
|
2
|
3
|
Де Бройль толқын үзындығы
|
[1] 19.31-19.38
|
1
|
4
|
Шрединғер теңдеуі. Бөлшектің потенңиалдық шүңқырдағы қозғалысы. Сызықгы ғармониялық осңиллятор.
|
[2] 6.76-6.96
|
2
|
5
|
Рентгендік сипаттамалық сэулелену. Мозли заңы.
|
[1] 20.32-20.42
|
2
|
6
|
Ядролық реакңиялар. Ядроның байланыс энергиясы. Масса акауы
|
[1] 22.1-22.43
|
2
|
7
|
Радиоактивтіліктің ыдырау заңы.
|
[1] 21.1-21.35
|
2
|
8
|
Элементар бөлшектер. Болшектерді үдеткіш.
|
[1] 23.1-23.29
|
2
|
Барлығы:
|
15 сағ
|
Есептер мына әдебиеттерден алынды:
Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы
ЖОО-на арналған оку кұралы. - М.: Ғылым. Физ.-мат. әдебиет. бас
ред., 1990.-400 бет.
Иродов И.Е. Задачи по обшей физике. М.: Наука: Гл. ред. физ. -мат.
лит., 1979, - 367 стр.
ЗЕРТХАНАЛЫҚ САБАҚТАРДЫҢ ЖОСПАРЫ ЖӘНЕ МАЗМҮНЫ
№
|
Зертханалық сабакта жүргізілетін жүмыстардың
атаулары
|
Сағат саны
|
1
|
Сутегі атомының сәулелену спектрін зерттеу
|
1
|
2
|
Газ атомының қозу жэне иондалу проңесін Франк-Герц эдісімен зерттеу.
|
1
|
3
|
Ауадағы еркін жүру үзындығы арқылы альфа- бөлшектерінің энергиясын анықтау.
|
1
|
4
|
Электрондардың энергетикалык спектрі (]3- ыдырау).
|
1
|
5
|
Сыртқы фотоэффектіні зерттеу жэне Планк түрактысын анықтау.
|
1
|
6
|
Космостық сэулелерді зерттеу.
|
1
|
7
|
Иондаушы сәулелерді тіркеудің сцинтилляциялык эдісі.
|
1
|
8
|
Жартылай өткізгіштердегі Холл эффектісін окып- зерттеу.
|
1
|
9
|
Жартылай өткізгіштердіц электр өткізгіштіғінің температураға тәуелділігі.
|
1
|
10
|
Зертханалық жүмыстарды корғау
|
6
|
|
Барлығы:
|
15 сағ
|
Зертханалық жүмыс № 1
СУТЕГІ АТОМЫНЫҢ СӘУЛЕ ШЫГАРУ СПЕКТРІН ЗЕРТТЕУ
Жұмыстын мақсаты: Сутегі атомының спектрлік сызықтарын бақылау
және олардың толқын үзындыктарын спектрлік
аппаратпен (монохроматормен) өлшеу.
Қажетті қүрал-жабдықтар: Сутегі атомын оқып-зерттеуге арналған
қондыргы ФПК-9. Ендері 3 мм, 1 мм, 0,25 мм, 0,05 мм
ауыспалы саңылаулар.
Зертханалық жүмыс № 2
ГАЗ АТОМЫНЫҢ ҚОЗУ ЖӘНЕ ИОНДАЛУ ПРОҢЕСІН
ФРАНК-ГЕРҢ ӘДІСІМЕН ЗЕРТТЕУ
Жұмыстың мақсаты: Атомда дискретті энергетикалық деңгейлердің бар
екенін тәжірибе жүзінде тексеру.
Қажетті құрал-жабдықтар: Франк-Герң әдісімен резонанстық потенңиалды
анықтауга арналган кұрылгы ФПК-02.
Зертханалық жүмыс № 3
АЛЬФА-БӨЛШЕКТЕРДІҢ АУАДА ЖҮРІП ӨТКЕН ЖОЛЫНЫҢ ШАМАСЫ БОЙЫНША ОЛАРДЫҢ ЭНЕРГИЯСЫН АНЫҚТАУ
Жұмыстың мақсаты: Альфа-бөлшектердің ауада жүріп өткен жолының
шамасы бойынша олардың энергиясын аныктау
Қажетті құрал-жабдықтар: Бөлшектердің ауада жүріп өткен жолының ұзындығын анықтауға арналған кондырғы ФПК-03. Радионуклидті α-сәулелену көзі - Ри239 (плутоний).
Сәуле көзінің түрі
|
жабық
|
Сәуле көзінің сыртқы өлшемдері:
|
|
диаметрі, мм
|
35-1
|
калыңдығы, мм, артык емес
|
5
|
активті бөліктің ауданы см , артық емес
|
1
|
радио нуклидтің түрлері
|
Ри239 (плутоний)
|
Сәуле көзінің максимал активтілігі, Бк, артық емес
|
3,7 · 103
|
Зертханалық жүмыс № 4
ЭЛЕКТРОНДАРДЫҢ ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ СПЕКТРІ (р - ыдырау)
Жұмыстың мақсаты: β-радиоактивті ядролардан шығарылатын электрондардың энерғетикалык таралуын эксперимент жүзінде зерттеу. Бета болшектерді иондалған сэулелерді есептеуіштің комегімен тіркеу.
Қажетті құрал-жабдықтар: Электрондардың энергетикалык спектрін окып зерттеуге арналған кондырғы ФПК-05.
Бета-бөлшек ретінде активтілігі 3,7·104 Бк-ден артык емес, активті бетінің ауданы 1 см2, нуклиді  (стронңий + иттрий) болатын диаметрі 35 мм сәуле көзінің үлгісін қолдану ұсынылады.
Зертханалық жүмыс № 5
СЫРТҚЫ ФОТОЭФФЕКТІНІ ОҚЫП-ЗЕРТТЕУ ЖӘНЕ ПЛАНК ТҰРАҚТЫСЫН АНЫҚТАУ
Жұмыстың мақсаты: Спектрдің көрінетін жарык аумағында жаткан жарыктың эр түрлі со жиіліктері үшін 170 тежегіш потенциал шамасының фототокқа тэуелділігін окып-зерттеу. Планк түрақтысының шамасын аныктау.
Қажетті құрал-жабдықтар: Сыртқы фотоэффектіні окып-зерттеуге
арналған қондырғы. Жарық фильтрлері: №1 күлгін (407 нм),
№2 көк (435 нм), №3 жасыл (546 нм), №4 сары (578 нм).
Зертханалық жүмыс № 6
ҒАРЫШТЫҚ СӘУЛЕЛЕРДІ ЗЕРТТЕУ
Жұмыстың мақсаты: Ғарыштық сәулелерді Жер бетінде өлшеу уақытына, көкжиек өсіне катысты есептеуіштің бағытына байланысты тіркеу.
Қажетті құрал-жабдықтар: Ғарыштык сәулелерді окып-зерттеуғе арналған кондырғы ФПК-01
Зертханалық жүмыс № 7
ЖАРТЫЛАЙ ӨТКІЗГІШТЕГІ ХОЛЛ ЭФФЕКТІСІН ЗЕРТТЕУ
Жұмыстың мақсаты:Холл тұрактысы мен ток тасушылардың
конңентрациясын өлшеу. Жартылай өткізгіштегі ток тасушылардың электр өткізгіштігін жэне козғалғыштығын аныктау.
Қажетті құрал-жабдықтар: Жартылай өткізгіштегі Холл эффектісін зерттеуге арналған кондырғы ФПК-08
Зертханалық жүмыс № 8
ЖАРТЫЛАЙ ӨТКІЗГІШТЕРДІҢ ЭЛЕКТР ӨТКГЗГІШТІГІНІҢ ТЕМПЕРАТУРАҒА ТӘУЕЛДІЛІГІ
Жұмыстың мақсаты: Зертханалык электропеште металл және жартылай өткізгіш үлгілерін кыздырып, температурасын өзгерткен кезде үлгінің электрлік кедергісін тікелей өлшеу аркылы электроткізгіштіктің өзгерісін зерттеу
Қажетті құрал-жабдықтар: Жартылай өткізгіштердін электр өткізгіштігінің температураға тәуелділігін окып-зерттеуге арналған кондырғы ФПК-07
Зертханалық жүмыс № 9
ИОНДАЛҒАН СӘУЛЕЛЕРДІ СЦИНТИЛЛЯЦИЯ ӘДІСІМЕН ТІРКЕУ
Жұмыстың мақсаты: Студенттерді сцинтилляциялық детектор жұмысымен, оның негізгі бөліктері - сцинтиллятормен және фотоэлектронды кобейткішпен, сондай-ақ сцинтилляциялық детекторды гамма-спектрометр ретінде қолдануды таныстыру
Қажетті құрал-жабдықтар: Сцинтилляциялық есептеуіш жұмысын оқып- зерттеуге арналған кондырғы ФПК-12
γ - сәуле ретінде  цезий изотопы колдану ұсынылады.
Достарыңызбен бөлісу: |
