Відбивання і заломлення хвиль

1. 
   Протонно-нейтронна модель атома.
   
2. 
   Нуклони.
   
3. 
   Особливості взаємодії частинок усередині ядра.
   
4. 
   викладення
   
5. 
   Чим характеризувати міцність ядер ?
   
6. 
   Питома енергія зв'язку.
   
7. 
   Дефект мас.
   

- Організація класу

- Перевірка готовності класу до проведення уроку.

2. Перевірка домашнього завдання.

Актуалізація опорних знань учнів.

3. Викладення нового матеріалу

1. Протонно-нейтрошш модель атома. Явище природної (3-радіоактив-ності, здавалося б, свідчило про те, що до складу ядер атомів входять ще й електрони, оскільки вони випускаються під час (3-розпаду. Так з'явила­ся перша протонно-електронна модель ядра.

Кількість електронів у ядрі така, що сумарний заряд позитивно заряд­жених протонів і негативно заряджених електронів у сумі дає позитивний заряд ядра.

Вихід зі скрутного становища знайшли після того, як було відкрито нейтрон. У 1932 році російський фізик Д. Д. Іваненко та німецький фізик В. Гейзенберг запропонували протонно-нейтронну модель ядра, правиль­ність якої була згодом підтверджена експериментально.'

Ядро атома будь-якого хімічного елемента складається з двох видів елементарних частинок: протонів і, нейтронів. Кількість протонів у ядрі дорівнює атомному номерові елемента Z у періодичній системі елементів. Сума кількості протонів Z і кількості нейтронів N, у ядрі називається ма­совим числом і позначається буквою А:

2. Нуклони. У сучасній фізиці приймається, що протон і нейтрон — це два так звані зарядові стани однієї й тієї самої частинки — нуклона (від латин, nucleus — ядро). Протон — це нуклон у зарядженому стані, ней­трон — у нейтральному. Використовуючи цей термін, можна стверджува­ти, що атомні ядра складаються з нуклонів.

3. Особливості взаємодії частішої; усередині ядра. Оскільки ядра до­сить стійкі, то протони й нейтрони повинні утримуватися всередині ядра якимись силами, причому дуже великими. Що це за сили? Без сумніву можна сказати, що це не гравітаційні сили, які є надто слабкими. Стій­кість ядра не може бути пояснена також електромагнітними силами з тієї причини, що між однойменно зарядженими протонами діє електричне відштовхування. А нейтрони позбавлені електричного заряду.

Ядерні сили приблизно у 100 разів більші за електричні. Це найпотуж­ніші, сили з усіх, які є у природі. Тому взаємодії ядерних частинок часто , називають сильними взаємодіями.

Стійкість ядер, виділення енергії під час утворення ядра з нуклонів свідчать про те, що ядерні сили до деякої відстані є силами притягання. Однак, починаючи з певної відстані між нуклонами, сили притягання змі­нюються на сили відштовхування.

Енергія зв'язку визначається величиною тієї роботи, яку потрібно ви­конати для розщеплення ядра на нуклони, що його складають.

Нині обчислити енергію зв'язку теоретично, подібно до того,- як це можна зробити для електронів в атомі, не вдається. Виконати відповідні розрахунки можна, лише застосовуючи співвідношення Ейнштейна між масою та енергією:

2. Питома енергія зв'язку. Чим більше протонів у ядрі, тобто чим біль­ший заряд Ze ядра, тим сильніше кулонівське відштовхування між прото­нами. Тому для того, щоб воші не розліталися під дією кулонівських сил, потрібна більша ісількість нейтронів для стабілізації ядра

1. Яка частинка називається протоном? Нейтроном?

2. З яких частинок складається атомне ядро?

3. Що наштовхує нас на дум.ку про те, що в ядрі, крім електричних сил, діють ядерні сили?

4. Назвіть головні особливості ядерних сил.

Задачі для розв'язування на уроці

1. 
   Вільні нейтрони перетворюються на протони. Чому зворотний процес можливий тільки всередині атомних ядер?
   
2. 
   Скільки нуклонів у ядрі атома Берилію Be ? Скільки в ньому прото­нів? Нейтронів?
   
3. 
   Чому енергія зв'язку атома ГідрогенуН дорівнює нулю?
   
4. 
   Як зміниться маса системи з одного вільного протона й одного нейтро­на, якщо вони утворять атомне ядро?
   

1. 
   Спектри енергетичних станів атомного ядра
   
2. 
   Ядерні спектри.
   

- Організація класу

- Перевірка готовності класу до проведення уроку.

2. Перевірка домашнього завдання.

Актуалізація опорних знань учнів.

1. Яка частинка називається протоном? Нейтроном?

2. З яких частинок складається атомне ядро?

3. Що наштовхує нас на дум.ку про те, що в ядрі, крім електричних сил, діють ядерні сили?

4. Назвіть головні особливості ядерних сил.

Задачі для розв'язування на уроці

5. 
   Вільні нейтрони перетворюються на протони. Чому зворотний процес можливий тільки всередині атомних ядер?
   
6. 
   Скільки нуклонів у ядрі атома Берилію Be ? Скільки в ньому прото­нів? Нейтронів?
   
7. 
   Чому енергія зв'язку атома ГідрогенуН дорівнює нулю?
   
8. 
   Як зміниться маса системи з одного вільного протона й одного нейтро­на, якщо вони утворять атомне ядро?
   

1. Протонно-нейтрошш модель атома. Явище природної (3-радіоактив-ності, здавалося б, свідчило про те, що до складу ядер атомів входять ще й електрони, оскільки вони випускаються під час (3-розпаду. Так з'явила­ся перша протонно-електронна модель ядра.

Кількість електронів у ядрі така, що сумарний заряд позитивно заряд­жених протонів і негативно заряджених електронів у сумі дає позитивний заряд ядра.

Вихід зі скрутного становища знайшли після того, як було відкрито нейтрон. У 1932 році російський фізик Д. Д. Іваненко та німецький фізик В. Гейзенберг запропонували протонно-нейтронну модель ядра, правиль­ність якої була згодом підтверджена експериментально.'

2. Нуклони. У сучасній фізиці приймається, що протон і нейтрон — це два так звані зарядові стани однієї й тієї самої частинки — нуклона (від латин, nucleus — ядро). Протон — це нуклон у зарядженому стані, ней­трон — у нейтральному. Використовуючи цей термін, можна стверджува­ти, що атомні ядра складаються з нуклонів.

3. Особливості взаємодії частішої; усередині ядра. Оскільки ядра до­сить стійкі, то протони й нейтрони повинні утримуватися всередині ядра якимись силами, причому дуже великими. Що це за сили? Без сумніву можна сказати, що це не гравітаційні сили, які є надто слабкими. Стій­кість ядра не може бути пояснена також електромагнітними силами з тієї причини, що між однойменно зарядженими протонами діє електричне відштовхування. А нейтрони позбавлені електричного заряду.

Ядерні сили приблизно у 100 разів більші за електричні. Це найпотуж­ніші, сили з усіх, які є у природі. Тому взаємодії ядерних частинок часто , називають сильними взаємодіями.

Стійкість ядер, виділення енергії під час утворення ядра з нуклонів свідчать про те, що ядерні сили до деякої відстані є силами притягання. Однак, починаючи з певної відстані між нуклонами, сили притягання змі­нюються на сили відштовхування.

Енергія зв'язку визначається величиною тієї роботи, яку потрібно ви­конати для розщеплення ядра на нуклони, що його складають.

Нині обчислити енергію зв'язку теоретично, подібно до того,- як це можна зробити для електронів в атомі, не вдається. Виконати відповідні розрахунки можна, лише застосовуючи співвідношення Ейнштейна між масою та енергією:

2. Питома енергія зв'язку. Чим більше протонів у ядрі, тобто чим біль­ший заряд Ze ядра, тим сильніше кулонівське відштовхування між прото­нами. Тому для того, щоб воші не розліталися під дією кулонівських сил, потрібна більша ісількість нейтронів для стабілізації ядра

4. Запитання до учнів у ході викладення нового матеріалу

Задачі для розв'язування на уроці

Вільні нейтрони перетворюються на протони. Чому зворотний процес можливий тільки всередині атомних ядер?

Скільки нуклонів у ядрі атома Берилію Be ? Скільки в ньому прото­нів? Нейтронів?

Чому енергія зв'язку атома ГідрогенуН дорівнює нулю?

Як зміниться маса системи з одного вільного протона й одного нейтро­на, якщо вони утворять атомне ядро?

1. 
   Відкриття радіоактивності.
   
2. 
   Альфа - бета – і гама - випромінювання
   
3. 
   Ефект Мессбаура..
   

- Організація класу

- Перевірка готовності класу до проведення уроку.

2. Перевірка домашнього завдання.

Актуалізація опорних знань учнів.

1. Яка частинка називається протоном? Нейтроном?

2. З яких частинок складається атомне ядро?

3. Що наштовхує нас на дум.ку про те, що в ядрі, крім електричних сил, діють ядерні сили?

4. Назвіть головні особливості ядерних сил.

5. Вільні нейтрони перетворюються на протони. Чому зворотний процес можливий тільки всередині атомних ядер?

6. 
   Скільки нуклонів у ядрі атома Берилію Be ? Скільки в ньому прото­нів? Нейтронів?
   
7. 
   Чому енергія зв'язку атома ГідрогенуН дорівнює нулю?
   
8. 
   Як зміниться маса системи з одного вільного протона й одного нейтро­на, якщо вони утворять атомне ядро?
   

3. 
   Викладення нового матеріалу
   

У 1898 р. вчені П'єр Кюрі та Марія Склодовська-Кюрі відкрили два нові хімічні елементи (Радій і Полоній), у яких випромінювання, анало­гічне випромінюванню Урану, було значно сильнішим.

Радіоактивність — здатність атомів деяких хімічних елементів до спонтанного випромінювання.

Хімічні елементи, які мають радіоактивність, називаються радіоак­тивними елементами

2. Альфа-, бета- і гамма-випромінювання. Після відкриття радіоактив­них елементів почалося дослідження фізичної природи їхнього випромі­нювання.

У 1899 p. E. Резерфорд, вивчаючи іонізуючу здатність радіоактивного випромінювання, виявив, що воно неоднорідне й складається з двох ча­стин, які він назвав а- і р-променями. Йому вдалося довести, що а-про-мені єіпо/гоком ядер атомів Гелію. Того ж року А. Беккерель довів, Що (3-промеМ є потоком електронів.

Французький фізик П. Віллард 1900 р. установив, що до складу радіо­активного випромінювання входить і третя складова, яку він назвав гам­ма-променями. Вивчення у-променів показало, що вони являють собою електромагнітні хвилі, довжина яких менша, ніж у рентгенівських про­менів.

Таким чином, було встановлено, що радіоактивне випромінювання складається з а-, (3-і у-променів.

Е. Резерфорд і його співробітник Ф. Содді 1903 року вказали на те, що явище радіоактивності супроводжується перетворенням одного хімічного елемента на інший, наприклад Радію на Радон.

3. Радіоактивність як свідчення складної будови атомів. Явище ра­діоактивності завжди супроводжується виділенням енергії. Виявилося, що 1 г радію виділяє 600 Дж енергії, яка уноситься а-, р- і у-випромі-нюванням.

Експериментальні дослідження, показали, що на явище радіоактивно­сті не впливають такі зовнішні чинники, які могли б уплинути на елек­тронну оболонку атома (нагрівання, електричні й магнітні поля, хімічні

4. Запитання до учнів у ході викладення нового матеріалу

Задачі для розв'язування на уроці

1. Перелічіть факти та явища, які підтверджують складну будопу інмМй

2. Як почали називати здатність атомів деяких хімічних елементів спонтанного випромінювання?

4. Про що свідчить явище радіоактивності?
5. Підсумок уроку

6. Домашнє завдання
Опрацювати у підручнику §81-82
Тема уроку: Радіоактивність. Радіоактивні перетворення ядер.

Мета уроку: познайомити учнів із відкриттям явища природної радіоактивності та властивостями рідіоактивного випромінювання; розкрити природу радіоактивного розпаду та його закономірності

Тип уроку: комбінований урок.

План викладення нового матеріалу:

1. 
   Відкриття радіоактивності.
   
2. 
   Альфа - бета – і гама - випромінювання
   
3. 
   Ефект Мессбаура..
   
4. 
   Радіоактивний розпад
   
5. 
   Альфа – розпад.
   
6. 
   Бета - розпад
   

1. 
   Організаційний момент.
   

- Перевірка готовності класу до проведення уроку.

2. 
   Перевірка домашнього завдання.
   

1. Яка частинка називається протоном? Нейтроном?

2. З яких частинок складається атомне ядро?

3. Що наштовхує нас на дум.ку про те, що в ядрі, крім електричних сил, діють ядерні сили?

4. Назвіть головні особливості ядерних сил.

5. Вільні нейтрони перетворюються на протони. Чому зворотний процес можливий тільки всередині атомних ядер?

3. 
   Викладення нового матеріалу
   

У 1898 р. вчені П'єр Кюрі та Марія Склодовська-Кюрі відкрили два нові хімічні елементи (Радій і Полоній), у яких випромінювання, анало­гічне випромінюванню Урану, було значно сильнішим.

Радіоактивність — здатність атомів деяких хімічних елементів до спонтанного випромінювання.

Хімічні елементи, які мають радіоактивність, називаються радіоак­тивними елементами

2. Альфа-, бета- і гамма-випромінювання. Після відкриття радіоактив­них елементів почалося дослідження фізичної природи їхнього випромі­нювання.

У 1899 p. E. Резерфорд, вивчаючи іонізуючу здатність радіоактивного випромінювання, виявив, що воно неоднорідне й складається з двох ча­стин, які він назвав а- і р-променями. Йому вдалося довести, що а-про-мені єіпо/гоком ядер атомів Гелію. Того ж року А. Беккерель довів, Що (3-промеМ є потоком електронів.

Французький фізик П. Віллард 1900 р. установив, що до складу радіо­активного випромінювання входить і третя складова, яку він назвав гам­ма-променями. Вивчення у-променів показало, що вони являють собою електромагнітні хвилі, довжина яких менша, ніж у рентгенівських про­менів.

Таким чином, було встановлено, що радіоактивне випромінювання складається з а-, (3-і у-променів.

Е. Резерфорд і його співробітник Ф. Содді 1903 року вказали на те, що явище радіоактивності супроводжується перетворенням одного хімічного елемента на інший, наприклад Радію на Радон.

3. Радіоактивність як свідчення складної будови атомів. Явище ра­діоактивності завжди супроводжується виділенням енергії. Виявилося, що 1 г радію виділяє 600 Дж енергії, яка уноситься а-, р- і у-випромі-нюванням.

Експериментальні дослідження, показали, що на явище радіоактивно­сті не впливають такі зовнішні чинники, які могли б уплинути на елек­тронну оболонку атома (нагрівання, електричні й магнітні поля, хімічні

Радіоактивність являє собою спонтанне перетворення одних атомних ядер на інші, супроводжуване випромінюванням різних частинок, а-розпад:

Р-розпад:

4. Запитання до учнів у ході викладення нового матеріалу

Задачі для розв'язування на уроці

1. Перелічіть факти та явища, які підтверджують складну будову атома

2. Як почали називати здатність атомів деяких хімічних елементів спонтанного випромінювання?

4. Про що свідчить явище радіоактивності?

5. Яка частина атома — ядро чи електронна оболонка — зазнає змін під час радіоактивного розпаду? Чому ви так вважаєте?

6. Що можна сказати про числове значення маси атома (в а. о. м.) і його масове число?

7. Як пов'язані між собою масове число, зарядове число і кількість ней­тронів у ядрі?

8. Які з відомих вам законів збереження виконуються під час радіоактив­ного розпаду?

5. Підсумок уроку

6. Домашнє завдання

Опрацювати у підручнику §81-82

1. Період піврозпаду

2. Закон радіоактивного розпаду.

3. Закон радіоактивного розпаду як статистична законо­мірність

Хід уроку

1. 
   Організаційний момент.
   

- Перевірка готовності класу до проведення уроку.

2. 
   Перевірка домашнього завдання. Актуалізація опорних знань учнів.
   

2. Як почали називати здатність атомів деяких хімічних елементів спонтанного випромінювання?

4. Про що свідчить явище радіоактивності?

5. Яка частина атома — ядро чи електронна оболонка — зазнає змін під час радіоактивного розпаду? Чому ви так вважаєте?

6. Що можна сказати про числове значення маси атома (в а. о. м.) і його масове число?

7. Як пов'язані між собою масове число, зарядове число і кількість ней­тронів у ядрі?

8. Які з відомих вам законів збереження виконуються під час радіоактив­ного розпаду?

3. 
   Викладення нового матеріалу
   

Для кожної радіоактивної речовини існує певний інтервал часу, про­тягом якого активність зменшується в два рази.

Період піврозпаду Т —це час, протягом якого розпадається половина наявної кількості радіоактивних атомів.

2. Закон радіоактивного розпаду. Нехай кількість радіоактивних ато­мів у початковий момент часу (і = 0) дорівнює N₀ . Через час t.=T кількість ядер, що не розпалися, дорівнює

За цією формулою можна знайти у будь-який момент часу кількість атомів, що не розпалися. Період піврозпаду — стала величина, яка не може бути змінена такими доступними впливами, як охолодження, на­грівання, тиск і т. д. Для Урану-238 період піврозпаду дорівнює 4,5 млрд років, для Радію-226 — 1620 років, для Радону-222 — 3,825 доби, для Ра­дію- С — 1,5 Ю"⁴ с.

3. Закон радіоактивного розпаду як статистична закономірність. Закон розпаду атомів не є законом, який керує розпадом одного атома, оскільки не можна передбачити, коли відбудеться цей розпад.

Розпад атома не залежить від віку атома, тобто атоми «не старіють».

Середній час життя — це просто середнє арифметичне часу життя до­сить значної кількості атомів певного сорту. Передбачити, коли відбудеть­ся розпад даного атома, неможливо. Використовуючи закон радіоактивно­го розпаду, можна визначити середню кількість атомів, які розпадаються за певний інтервал часу. Закон радіоактивного розпаду є статистичним законом.

1. Чому не визначають час повного розпаду всіх ядер?

2. Чи правильним є твердження, що чим довше існує атом, тим більша ймовірність його розпаду?

3. У чому полягає фізичний зміст сталої розпаду?

1. Була деяка кількість радіоактивного ізотопу Аргентуму. Маса радіоак­тивного срібла зменшилася у 8 разів за 810 діб. Визначте період півроз­паду радіоактивного Аргентуму.

2. Скільки радіоактивної речовини залишиться за масою після того, як мине три доби, якщо спочатку було 100 г речовини? Період піврозпаду речовини дорівнює 2 доби. (Відповідь: 35,4 г.)

3. Знайдіть період піврозпаду радіоактивного Цезію '|| $8 > якщо за 3/4 року частка ядер, які розпалися, склала 0,0173. (Відповідь: при­близно ЗО років.)

Опрацювати у підручнику §82

Виконати вправу №1171 (із збірника Римкевич)

Тема уроку: Розв’язування задач.

Мета:

Навчальна: формувати вміння і навички учнів розв’язувати задачі на застосування понять вивченої теми; розвивати логічне мислення та увагу учнів.

Розвивальна: розвиток пам’яті та уважності.

Виховна: формування інтересу до вивчення предмету фізика;

• 
  Організаційний момент.
  
• 
  Перевірка домашнього завдання. Актуалізація опорних знань.
  
• 
  Розв’язування задач.
  
• 
  Підсумок уроку.
  
• 
  Домашнє завдання
  

1. 
   Організаційний момент.
   

• 
  Організація класу
  
• 
  Перевірка готовності класу до проведення уроку.
  

2. 
   Актуалізація опорних знань учнів. Перевірка домашнього завдання.
   

2. Чи правильним є твердження, що чим довше існує атом, тим більша ймовірність його розпаду?

3. У чому полягає фізичний зміст сталої розпаду?

3. 
   Розв’язування задач.
   

Впарва №1164(із збірника Римкевич). Альфа-частинка, що вилетіла з ядра радію зі швидкіс­тю 15Мм/с, пролетівши в повітрі 3,3 см, зупинилася. Знайти кінетичну енергію частинки, час гальмування і прискорення.

Впарва №1165. У результаті якого радіоактивного розпаду плутоній перетворюється на уран ?

Впарва №1167. Написати реакції а-розпаду урану ^U і |3-розпаду свинцю 82^9рь-

Впарва №1168. Написати реакцію а-розпаду радію Порівняти імпульси і кінетичні енергії ядер, які утворилися, вважаючи, що до розпаду ядро радію перебувало у спокої.