модели атома и теория относительности
TRANSCRIPT
![Page 1: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/1.jpg)
Модели атома
![Page 2: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/2.jpg)
Планетарная (ядерная) Планетарная (ядерная) модель атомамодель атома
АтомАтом – микрочастица, состоящая из положительно заряженного ядра и окружающих его электронов. Размеры атома определяются размерами его электронной оболочки и составляют примерно 10–10 м. Масса атома определяется в основном массой его ядра и возрастает пропорционально количеству нуклонов в нем.
![Page 3: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/3.jpg)
Эрнест Резерфорд
30 августа 1871 г. – 19 октября 1937 г.
![Page 4: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/4.jpg)
Эрнест Резерфорд считается величайшим физиком-экспериментатором двадцатого столетия. Он является центральной фигурой в наших познаниях в области радиоактивности, а также человеком, который положил начало ядерной физике. Помимо своего огромного теоретического значения его открытия получили широкий спектр применения, включая: ядерное оружие, атомные электростанции, радиоактивные исчисления и исследования радиации. Влияние трудов Резерфорда на мир огромно. Оно продолжает расти и, похоже, еще увеличится в будущем.
![Page 5: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/5.jpg)
Структура атомаСтруктура атома
Планетарная модельПланетарная модель – модель строения атома, предложенная английским физиком Резерфордом, согласно которой атом так же пуст, как Солнечная система. В центре атома ядро, которое заряжено положительно, и в нем сосредоточена практически вся масса атома. Ядро элемента с порядковым Z несет заряд, в Z раз превышающий элементарный, имеет размеры, в десятки тысяч раз меньшие размеров всего атома. Вокруг ядра под действием кулоновских электрических сил обращаются Z электронов, так что в целом атом нейтрален.
![Page 6: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/6.jpg)
Модель Атома
![Page 7: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/7.jpg)
Планетарная модель атома
ВОДОРОД
1
1,007971
ЯДРО
АТОМ
ИОН +
ИОН –
![Page 8: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/8.jpg)
Планетарная модель атома
ЯДРО
АТОМ
ИОН +
ИОН –
УГЛЕРОД
6
42 12,0111
![Page 9: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/9.jpg)
•В 1913 г. Нильс Бор выдвинул гипотезу строения атома, основанную на
• 2 постулатах, несовместимых с классической физикой:
1.в каждом атоме существует несколько стационарных состояний электронов, двигаясь по которым электрон может существовать, не излучая энергий;
2.при переходе электрона из одного стационарного состояния в другое атом излучает или поглощает порцию энергии.
•Постулаты Бора объясняют устойчивость атомов.
![Page 10: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/10.jpg)
МАКС ПЛАНКМАКС ПЛАНК• Заслуга в этом принадлежит
выдающемуся немецкому физику Максу Планку. Ему удалось решить проблему спектрального распределения света, излучаемого нагретыми телами, перед которой классическая физика оказалась бессильной.
![Page 11: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/11.jpg)
Гипотеза Планка (1900 г.)Гипотеза Планка (1900 г.)• Атомы испускают электромагнитную
энергию от дельными порциями — квантами. • Энергия Е каждой порции прямо
пропорциональна частоте излучения:
h=6,63.10-34 Дж.с — постоянная Планка.
hE
![Page 12: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/12.jpg)
Анимация Атом
![Page 13: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/13.jpg)
Квантовая физикаКвантовая физика
Таким образом, М. Планк указал путь выхода из трудностей, с которыми столкнулась теория теплового излучения, после чего начала развиваться современная физическая теория, называемая квантовой физикой
![Page 14: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/14.jpg)
Переход к неклассическим представлениям
Кризис в физике в конце XIX – начале ХХ века - переход от старых понятий и принципов классической физики, оказавшихся неадекватными для изучения свойств материи на атомном уровне, к новым понятиям и теориям.
Квантовая механика ввела принципы дуализма волны и частицы, неопределенности (неточности) и дополнительности, стала широко применять статистические законы и вероятностные методы исследования.
![Page 15: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/15.jpg)
• Квантово-механическое описание микромира основывается на:
1.соотношении неопределенностей В. Гейзенберга;
2.принципе дополнительности Н. Бора.• Соотношение неопределенностей сформулировано В. Гейзенбергом. В соответствии с ним, в квантовой механике не существует состояний, в которых и местоположение, и количество движения имели бы вполне определенное значение.
• В. Гейзенберг так раскрывает содержание соотношения неопределенностей: никогда нельзя одновременно точно знать оба параметра — координату и скорость.
![Page 16: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/16.jpg)
•Фундаментальным принципом квантовой механики является также принцип дополнительности, которому Н. Бор дал следующую формулировку:
•"Понятия частицы и волны дополняют друг друга и в то же время противоречат друг другу, они являются дополняющими картинами происходящего".
•Ни одна теория не может описать объект исчерпывающим образом, чтобы исключить возможность альтернативных подходов.
![Page 17: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/17.jpg)
Пространство и время
![Page 18: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/18.jpg)
18
ТЕОРИЯ
ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
И
АЛЬБЕРТ
ЭЙНШТЕЙН
![Page 19: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/19.jpg)
Альберт Эйнштейн (1879–1955)
![Page 20: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/20.jpg)
Кратко об Эйнштейне
• Альберт Эйнштейн родился в 1879 году.
• В 1900 году окончил Цюрихский политехнический институт.
• В 1902 году Эйнштейн поступил на работу в патентное бюро в Берне.
• В сентябре 1905 опубликована теория относительности.
![Page 21: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/21.jpg)
Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна (1905 г.)
Постулат 1. Принцип относительности«Движение системы отсчёта по инерции не
может быть обнаружено никакими физическими опытами внутри закрытой лаборатории,
связанной с этой системой отсчёта»
Постулат 2. Принцип постоянства скорости света
«Свет в пустоте всегда распространяется с определенной скоростью с, не зависящей
от движения излучающего тела»
![Page 22: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/22.jpg)
Основные выводы из специальной теории относительности Эйнштейна
(1905 г.)
1. Сокращение продольных размеров (при движении с околосветовой скоростью)
2. Замедление времени (при движении с околосветовой скоростью)
3. Запрет скоростей, больших скорости света
4. Увеличение массы (при движении с околосветовой скоростью)
![Page 23: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/23.jpg)
Основные выводы из общей теории относительности Эйнштейна (1915 г.)
• Искривление пространства вблизи тяготеющих масс
• Замедление времени вблизи тяготеющих масс
![Page 24: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/24.jpg)
Замедление времени
![Page 25: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/25.jpg)
Проверка общей теории относительности. Отклонение луча звезды Солнцем
Солнечное затмение
![Page 26: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/26.jpg)
Проверка общей теории относительности. Круговое смещение орбиты Меркурия
F1
F2
F
F Mm F
1. Материальные точки
2. Тела конечных размеров
![Page 27: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/27.jpg)
Проверка постулата постоянства скорости света.
Сравнение излучения краёв Солнца. (1)
СССР. Бонч-Бруевич. 1956 г.
![Page 28: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/28.jpg)
Машина времени (колайдер)
![Page 29: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/29.jpg)
•Теория относительности показала единство пространства и времени, выражающееся в совместном изменении их характеристик в зависимости от концентрации масс и их движения.
•Время и пространство перестали рассмат-риваться независимо друг от друга, и возник-ло представление о:
пространственно-временном четырехмерном
континууме.
![Page 30: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/30.jpg)
Пространство и время
![Page 31: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/31.jpg)
Путешествия во времени
![Page 32: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/32.jpg)
•Свойства пространства и времени связаны с главными законами физики — законами сохранения:
•однородности времени — соответствует закон сохранения энергии;
•однородности пространства — закон сохранения импульса;
•изотропности пространства — закон сохранения момента импульса, или углового момента.
![Page 33: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/33.jpg)
???
![Page 34: модели атома и теория относительности](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062304/55c88225bb61ebff4e8b457a/html5/thumbnails/34.jpg)
Нейтрино быстрее скорости света