Проверочный тест №7.3

Тема: «Лазеры. Строение атомного ядра»

Задание №7.3.1

Вопрос:

При переходе атома с низшего энергетического уровня на высший...

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) атомом поглощается фотон 2) атомом испускается фотон

3) атомом испускается два когерентных фотона

4) происходит явление термоэлектронной эмиссии

Ответ: 1) атомом поглощается фотон.

Поглощая фотон, атом переходит с более низкого энергетического уровня на более высокий. При самопроизвольном переходе на более низкий уровень атом испускает фотон. Для атомов конкретного химического элемента разрешены только совершенно определённые переходы между энергетическими уровнями. В следствие этого атомы поглощают только те фотоны, энергия которых в точности соответствует энергии перехода атома с одного энергетического уровня на другой. Визуально это проявляется в существовании для каждого химического элемента индивидуальных спектров поглощения, содержащих определённый набор цветных полос.

Задание №7.3.2

Вопрос:

Выберете верные утверждения о ядерных силах

Выберите несколько из 4 вариантов ответа:

1) Не являются центральными

2) Являются проявление слабого взаимодействия

3) Мощнее кулоновских сил

4) Действуют только в пределах атомов

Ответ: 1) Не являются центральными;

2) Являются проявление слабого взаимодействия;

3) Мощнее кулоновских сил.

Ядерные силы - это силы притяжения, так как они удерживают нуклоны внутри ядра (при очень сильном сближении нуклонов ядерные силы между ними имеют характер отталкивания).

Ядерные силы – это не электрические силы, так как они действуют не только между протонами, но и между не имеющими зарядов нейтронами, и не гравитационные, которые слишком малы для объяснения ядерных эффектов.

Область действия ядерных сил, ничтожно мала. Радиус их действия 10-13. При больших расстояниях между частицами ядерное взаимодействие не проявляется.

Ядерные силы (в той области, где они действуют) очень интенсивные. Их интенсивность значительно больше интенсивности электромагнитных сил, так как ядерные силы удерживают внутри ядра, одноимённо заряженные протоны, отталкивающиеся друг от друга с огромными электрическими силами.

Изучение степени связанности нуклонов в разных ядрах показывают, что ядерные силы обладают свойством насыщения, аналогичным валентности химических сил. В соответствии с этим свойством ядерных сил один и тот же нуклон взаимодействует не со всеми остальными нуклонами ядра. А только с несколькими соседними.

Важнейшим свойством ядерных сил является их зарядовая независимость, то есть тождественность трёх типов ядерного взаимодействия: между двумя протонами, между протоном и нейтроном и между двумя нейтронами.

Задание №7.3.3

Вопрос:

Какие частицы входят в состав атомного ядра?

Выберите несколько из 4 вариантов ответа:

1) Электроны 2) Протоны 3) Нейтроны 4) Позитроны

Ответ: 2) Протоны; 3) Нейтроны.

По современным представлениям ядро атома любого элемента состоит из протонов и нейтронов, называемых нуклонами. Основные характеристики стабильных ядер — это зарядовое число равное числу протонов, входящих в состав ядра, и массовое число, равное полному числу нуклонов в ядре. Число нейтронов в ядре, очевидно, равно разности.

Задание №7.3.4

Вопрос:

У изотопов одинаковое число...

Выберите несколько из 4 вариантов ответа:

1) протонов 2) электронов

3) нейтронов 4) глюонов

Ответ: 1) протонов;2) электронов

Изотопы – это атомы одного химического элемента. У них одинаковое число электронов и протонов в атоме, но разное число нейтронов и поэтому разная масса.

Задание №7.3.5

Вопрос:

Выберете изотопы водорода

Выберите несколько из 4 вариантов ответа:

1) протий 2) барий 3) цезий 4) тритий

Ответ: 1)протий, 2)тритий

Водород в природе встречается в виде трёх изотопов, которые имеют индивидуальные названия и химические символы: ¹H — протий (Н), ²Н — дейтерий (D), ³Н — тритий (T; радиоактивный).

Протий и дейтерий являются стабильными изотопами с массовыми числами 1 и 2. Содержание их в природе соответственно составляет 99,9885 ± 0,0070 % и 0,0115 ± 0,0070 %. Это соотношение может незначительно меняться в зависимости от источника и способа получения водорода.

Задание №7.3.6

Вопрос:

Сколько нейтронов содержится в альфа-частице?

Запишите число:__2____________________

Ответ: Альфа-частица (или α-частица) – ядро атома гелия, состоящее из связанных вместе двух протонов и двух нейтронов. Обычно обозначается α или , где верхний индекс - полное число протонов и нейтронов в ядре гелия, а нижний – число протонов. Альфа-частица имеет заряд +2е, где е – величина элементарного заряда, и обладает повышенной устойчивостью и плотностью. Она представляет собой сферически симметричный объект радиусом около 2·10^-13 см. Плотность материи и электрического заряда максимальна в центре альфа-частицы и спадает к её периферии.

Задание №7.3.7

Вопрос:

На чем основана работа рубинового лазера с трехуровневой системой?

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) На том факте, что в различных возбужденных состояниях атом может находится в течение неодинаковых промежутков времени

2) На явлении фотоэффекта

3) На том, что в этом лазере используется не два зеркала (как в обычном), а три

4) Правильного ответа нет

Ответ: 1) На том факте, что в различных возбужденных состояниях атом может находится в течение неодинаковых промежутков времени

Каким бы мощным ни был свет лампы, число возбужденных атомов не будет больше числа невозбужденных. Ведь свет одновременно и возбуждает атомы, и вызывает в них индуцированные переходы с верхнего уровня на нижний.

Выход был найден в использовании трех энергетических уровней (общее число уровней всегда велико, но речь идет о «работающих» уровнях). На рисунке 12.7 изображены три энергетических уровня. Существенно, что в отсутствие внешнего воздействия время, в течение которого атомная система находится в различных энергетических состояниях («время жизни»), неодинаково. На уровне 3 система «живет» очень мало, порядка 10^-8 с, после чего самопроизвольно переходит в состояние 2 без излучения света. (Энергия при этом передается кристаллической решетке.) «Время жизни» в состоянии 2 в 100 000 раз больше, т. е. составляет около 10^-3 с. Переход из состояния 2 в состояние 1 под действием внешней электромагнитной волны сопровождается излучением. Это используется в лазерах. После вспышки мощной лампы система переходит в состояние 3 и спустя промежуток времени около 10^-8 с оказывается в состоянии 2, в котором «живет» сравнительно долго. Таким образом и создается «перенаселенность» возбужденного уровня 2 по сравнению с невозбужденным уровнем 1.

Необходимые энергетические уровни имеются в кристаллах рубина. Рубин — это красный кристалл оксида алюминия Аl₂O₃ с примесью атомов хрома (около 0,05%). Именно уровни ионов хрома в кристалле обладают требуемыми свойствами.

Задание №7.3.8

Вопрос:

Выберете верные утверждения

Укажите истинность или ложность вариантов ответа:

_1_ Масса протона чуть больше массы электрона

_2_ Масса протона чуть больше массы нейтрона

_3_ Заряды протона и нейтрона равны по модулю

_4_ Заряды протона и электрона равны по модулю

Ответ: 4 – верно. Протон - стабильная элементарная частица с положительным зарядом, равным по модулю негативному заряду электрона.

Задание №7.3.9

Вопрос:

Выберете, для чего могут применяться лазеры в науке и технике?

Выберите несколько из 4 вариантов ответа:

1) Для резки металлов

2) Для истребления паразитов

3) Для хранения информации

4) В медицине

Задание №7.3.10

Вопрос:

На чем основана работа лазера

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) На явлении фотоэффекта

2) На явлении индуцированного излучения

3) На фотонах 4) Нет ответа

Ответ: 2) На явлении индуцированного излучения

В основу работы лазеров положено явление усиления электромагнитных колебаний при помощи вынужденного, индуцированного излучения атомов и молекул, которое было предсказано еще в 1917 г. Альбертом Эйнштейном при изучении им равновесия между энергией атомных систем и их излучением.

Date: 2016-06-06; view: 28824; Нарушение авторских прав