ГлавнаяИстория физикиЗнаменательные событияКрупные ученные - ФизикиКонтакты




Реклама:









Элементы квантовой физики

Работа выхода электрона. Красная граница фотоэффекта. Энергия кванта (фотона) видимого излучения различной частоты. Таблица масс атомов. Характерные размеры атомов. Явление естественной радиоактивности.


Работа выхода электрона

Вещество
Работа выхода электрона
Вещество
Работа выхода электрона
10-19
эВ
10-19
эВ
Барий 3,8 2,4 Платина 8,5 5,3
Барий на вольфраме 1,8 1,1 Рубидий 3,5 2,2
Вольфрам 7,2 4,5 Серебро 6,9 4,3
Германий 7,7 4,8 Торий 5,4 3,4
Золото 6,9 4,3 Торий на вольфраме 4,2 2,6
Калций 4,5 2,8 Цезий 2,9 1,8
Молибден 6,9 4,3 Цезий на вольфраме 2,2 1,4
Никель 7,2 4,5 Цезий на платине 2,1 1,3
Оксид бария 1,6 1,0      
Оксид меди (I) 8,3 5,2      

Красная граница фотоэффекта, нм

Барий 484 Рубидий 573
Вольфрам 272 Серебро 260
Калий 550 Сурьма 310
Литий 500 Сурьмяно-цезиевый катод 670
Медь 270 Цезий 620
Ртуть 260 Цинк 290

Энергия кванта(фотона) видимого излучения различной частоты

Длина волны, нм
Частота, ТГц
Цвет лучей
Энергия одного кванта
10-18Дж
эВ
760 395 Темно-красный 0,26 1,6
 620 483 Красный 0,32 2,0
590 508 Оранжевый 0,34 2,1
560 536 Желтый 0,36 2,2
500 600 Зеленый 0,40 2,5
480 625 Голубой 0,41 2,6
450 666 Синий 0,44 2,7
380 789 Фиолетовый 0,52 3,3

Энергии фотонов излучений, не видимых глазом

Показатели Излучение
ренгетовское ультрафиолетовое инфракрасное
Диапазон длин волн, занимаемых излучением, нм от 0,001 до 10 от 3 до 380 от 760 до 2х106
Значения энергий, которыми обладают фотоны в указанном диапазоне длин волн, Дж (эВ) от 2х10-13 (1,25х106) до 2х10-17(1,2х102) от 6,6х10-17(4,1х102) до 5,3х10-19(3,3) от 2,6х10-20(1,6) до 10-22(6,0х10-4)

Массы фотонов

Вид излучения
Частота, ТГц
Масса фотона
кг
в массах электрона
Граница инфракрасного и видимого излучения 400 2,9х10-36 3,2х10-6
Видимая часть спектра (лучи зеленого цвета) 600 4,4х10-36 4,7х10-6
Граница видимого и ультрафиолетового излучения 790 5,6х10-36 6,3х10-6
Ультрафиолетовое излучение 105 7,3х10-34 8,0х10-4
Рентгеновское излучение 3х106 2,2х10-31 0,24
Гамма-излучение 3х108 2,2х10-30 2,4

Импульсы фотонов

Виды излучения Частота, ТГц Импульс, кг м/с
Граница инфракрасного и видимого излучения 400 8,7х10-28
Видимая часть спектра (лучи зеленого цвета) 600 1,3х10-27
Граница видимого и ультрафиолетового излучения 790 1,7х10-27
Ультрафиолетовое излучение 105 2,2х10-25
Ренгеновское излучение 3х106 6,6х10-23
Гамма-излучение 3х108 6,6х10-21

Таблица масс атомов

Атом
Масса атомов
Атом
Масса атомов
10-27 кг
а.е.м.*
10-27 кг
а.е.м.*
Азот 23,2 14,0067 Олово 197 118,69
Алюминий 44,8 26,9815 Платина 324 195,09
Водород 1,67 1,0079 Ртуть 333 200,59
Вольфрам 305 183,85 Свинец 334 207,2
Гелий 6,64 4,0026 Сера 53,2 32,06
Железо 92,8 55,847 Серебро 179 107,868
Золото 327 196,9665 Углерод 19,9 12,011
Калий 64,9 39,098 Уран 395 238,029
Кальций 66,5 40,08 Фосфор 51,4 30,97376
Кислород 26,6 15,9994 Хлор 58,9 35,453
Медь 105 63,546 Цинк 109 65,38
Натрий 38,1 22,98977      

* Атомная единица массы(а.е.м.) является единицей атомных масс химических элементов. 1 а.е.м. равна 1/12 массы изотопа углерода-12.


Характерные размеры атомов

Линейные размеры атома*, см (нм) ≈10-8 (≈0,1)
Радиус простейшего атома - водорода**, см (нм) 5,3х10-9 (0,053)
Радиус атома гелия, см (нм) 1,05х10-8 (0,105)
Радиус атома урана, см (нм) 1,5х10-8 (0,15)
Число атомов, которые можно "уложить" вплотную друг к другу на отрезке в 1мм ≈10 000 000
Объем занимаемый атомом, см3 порядка 10-24
Число атомов железа, содержащихся в булачной головке примерно 1019
Линейные размеры ядра атома, см порядка 10-13 -10-12
Отношение радиуса атома к радиусу ядра атомa (в среднем) ≈100 000
Радиус ядра гелия, см (фм) 2х10-13 - 3х10-13 (2-3)
Радиус ядра урана, см (фм) 8,5х10-13 (8,5)
Объем ядра, см3 10-39 - 1036
Число атомных ядер, которые можно "уложить" вплотную друг к другу на отрезке 1 мм ≈1 000 000 000 000
Расстояние между атомами в твердом теле, см (нм) порядка 10-8 (0,1)

*Линейные размеры атома определяется линейными размерами его электронной оболочки.
**Радиус атома водорода равен радиусу траектории движения электрона в атоме, т.е. радиусу первой электронной орбиты в атоме водорода.


Явление естественной радиоактивности

В состав радиоактивного излучения входят α-лучи (поток алфа-частиц-атомных ядер гелия), β-лучи (поток электронов и позитронов) и γ-лучи (поток фотонов высокой частоты - порядка 108TГц.

  α-лучи β-лучи γ-лучи
Скорость частиц, вылетающих из ядер радиоактивных веществ, км/с 14 000-20 000 160 000* 300 000
Энергия частиц, МэВ 4 - 9 От сотых долей до 1-2 0,2-3
Масса одной вылетающей частицы, кг 6,6 х 10-27 9 х 10-31 ≈2,2 х 10-30
Пробег (путь, проходимый частицей в веществе до остановки)
в воздухе
в алюминии
в биологической ткани
3 - 9 см
До 0,06 мм
До 0,1 мм
До 40 м
До 2 см
До 6 см
Пронизывают тело человека

* Указана средня скорость, так как β-излучение содержит потоки заряженных частиц со всевозможными скоростями - от скорости, близкой к нулю, до скорости, близкой к скорости света.