Опыты Резерфорда по рассеянию а-частиц. Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора.

Ответы по физике для 11 класса

1. Механическое движение. Относительность движения. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Мгновенная скорость. Ускорение. Равномерное и равноускоренное движение.

3. Взаимодействие тел. Сила. Второй закон Ньютона.

4. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Проявление закона сохранения импульса в природе и его использование в технике.

6. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.

7. Задача на применение первого закона термодинамики.

8. Превращение энергии при механических колебаниях. Свободные и вынужденные колебания. Резонанс.

9. Опытное обоснование основных положений молекулярно-кинетической теории (МКТ) строения вещества. Масса и размер молекул. Постоянная Авогадро.

11. Идеальный газ. Основное уравнение МКТ идеального газа. Температура и ее измерение. Абсолютная температура.

13. Уравнение состояния идеального газа. (Уравнение Менделеева—Клапейрона.) Изопроцессы.

16. Кристаллические и аморфные тела. Упругие и пластические деформации твердых тел.

18. Работа в термодинамике. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Применение первого закона к изопроцессам. Адиабатный процесс.

19. Задача на применение закона электромагнитной индукции.

20. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда.

21 Задача на применение закона сохранения энергии.

22. Конденсаторы. Электроемкость конденсатора. Применение конденсаторов.

23. Задача на применение уравнения состояния идеального газа.

24. Работа и мощность в цепи постоянного тока. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.

25. Магнитное поле, условия его существования. Действие магнитного поля на электрический заряд и опыты, подтверждающие это действие. Магнитная индукция.

27. Задача на применение графиков изопроцессов.

28. Электромагнитная индукция. Магнитный поток. За кон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

29. Задача на определение работы газа с помощью графика зависимости давления газа от его объема.

30. Явление самоиндукции. Индуктивность. Электромагнитное поле.

32. Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур и превращение энергии при электромагнитных колебаниях. Частота и период колебаний.

33. Задача на применение закона Джоуля—Ленца.

34. Электромагнитные волны и их свойства. Принципы радиосвязи и примеры их практического использования.

Опыты Резерфорда по рассеянию а-частиц. Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора.

Испускание и поглощение света атомами. Спектральный анализ.

Фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и постоянная Планка. Применение фотоэффекта в технике.

Состав ядра атома. Изотопы. Энергия связи ядра атома. Цепная ядерная реакция, условия ее осуществления. Термоядерные реакции.

Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и методы их регистрации. Биологическое действие ионизирующих излучений.

Задача на применение первого закона термодинамики.

Задача на применение уравнения состояния идеального газа.

Задача на применение графиков изопроцессов.

Решение

График показывает, что давление газа при переходе из состояния 1 в состояние 2 увеличилось в три раза, а объем в течение всего процесса оставался неизменным. Следовательно, процесс изменения состояния газа был изохорным. При изохорном процессе

Зависимость давления от температуры линейная, следовательно, график изохорного процесса в координатных осяхр, Т является прямой, проходящей через точки 1 и 2, которые соответствуют начальному и конечному состояниям газа. Отметим эти точки по известным начальным и конечным значениям давления и температуры. В координатных осях F, Т график изохорного процесса — это отрезок прямой, параллельной оси абсцисс, с ординатой, равной объему газа. Концы отрезка определяются значениями начальной и конечной температур (рис. 33, б). В координатных осях р, Т график изохорного процесса — прямая, направленная на точку, соответствующую 0 К (рис. 33, в).

В 1900 г. немецкий физик Макс Планк высказал гипотезу: свет излучается и поглощается отдельными порциями — квантами (или фотонами). Энергия каждого фотона определяется формулой Е = hv, где h — постоянная Планка, равная , v — частота света. Гипотеза Планка объяснила многие явления: в частности, явление фотоэффекта, открытого в 1887 г. немецким ученым Генрихом Герцем и изученного экспериментально русским ученым А. Г. Столетовым. Фотоэффект — это явление испускания электронов веществом под действием света.

В результате исследований были установлены три закона фотоэффекта.

1. Сила тока насыщения прямо пропорциональна интенсивности светового излучения, падающего на поверхность тела.

2. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и зависит от его интенсивности.

3. Если частота света меньше некоторой определенной для данного вещества минимальной частоты, то фотоэффекта не происходит.

Зависимость фототока от напряжения показана на рисунке 51.

Теорию фотоэффекта создал немецкий ученый А. Эйнштейн в 1905 г. В основе теории Эйнштейна лежит понятие работы выхода электронов из металла и понятие о квантовом излучении света. По теории Эйнштейна фотоэффект имеет следующее объяснение: поглощая квант света, электрон приобретает энергию. При вылете из металла энергия каждого электрона уменьшается на определенную величину, которую называют работой выхода (Авых). Работа выхода — это работа, которую необходимо затратить, чтобы удалить электрон из металла. Максимальная энергия электронов после вылета (если нет других потерь) имеет вид: . Это уравнение носит название уравнения Эйнштейна.

Приборы, в основе принципа действия которых лежит явление фотоэффекта, называют фотоэлементами. Простейшим таким прибором является вакуумный фотоэлемент. Недостатками такого фотоэлемента являются: слабый ток, малая чувствительность к длинноволновому излучению, сложность в изготовлении, невозможность использования в цепях переменного тока. Применяется в фотометрии для измерения силы света, яркости, освещенности, в кино для воспроизведения звука, в фототелеграфах и фототелефонах, в управлении производственными процессами.

Существуют полупроводниковые фотоэлементы, в которых под действием света происходит изменение концентрации носителей тока. Они используются при автоматическом управлении электрическими цепями (например, в турникетах метро), в цепях переменного тока, в качестве невозобновляемых источников тока в часах, микрокалькуляторах, проходят испытания первые солнечные автомобили, используются в солнечных батареях на искусственных спутниках Земли, межпланетных и орбитальных автоматических станциях.

С явлением фотоэффекта связаны фотохимические процессы, протекающие под действием света в фотографических материалах.