Понятия о микро-, макро- и мегамире
Весь окружающий нас материальный мир условно можно
разделить на три уровня объектов, которые отличаются друг от друга
пространственно-временными масштабами: микромир, макромир и
мегамир.
Микромир – мир предельно малых, непосредственно не
наблюдаемых человеком микрообъектов, пространственная
размерность которых исчисляется от 10-8 до 10-18 м, а время жизни –
до 10-24 с (хотя время жизни протона превышает 3·1029 лет). К
объектам микромира можно отнести разнообразные элементарные
частицы, ядра атомов и атомы.
Макромир – мир макрообъектов, размерность которых
соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные
величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а
время – в секундах, минутах, часах, годах. Все наблюдаемые на
нашей планете процессы и объекты относятся к макромиру
(молекулы и комплексы молекул; макрофизические комплексы:
кристаллы, коллоидные системы, различные тела от песчинки до
материка; клетки и комплексы клеток; живые организмы и их
сообщества – популяции, виды, экологические системы и биосфера)
Мегамир – мир значительных космических масштабов и
скоростей, расстояния в котором измеряются внесистемными
величинами (астрономическими единицами, световыми годами и
парсеками), а время существования космических объектов –
миллионами и миллиардами лет. К объектам мегамира относятся все
космические тела – планеты и планетные системы, звезды и газово-
звездные комплексы, галактики, Метагалактика и вся Вселенная.
Расстояния между отдельными объектами мегамира многократно
превышают их размеры.
Источник информации: Естественно-научная картина мира (Часть 1)/ науч. ред. Н.А.Сахибуллин. – Казань: Казан. фед. ун-т, 2011. – Ч1– 216 с.Строение атома. Изотопы.
Атом – наименьшая часть химического элемента, являющаяся
носителем его свойств.
Он состоит из атомного
ядра и окружающего его электронного облака. Ядро атома
представляет собой систему из положительно заряженных протонов и
электрически нейтральных нейтронов, а окружающее его облако
состоит из отрицательно заряженных электронов. Химические
свойства атома зависят от строения электронной оболочки, которое, в
свою очередь, определяется в основном зарядом ядра Z (то есть
количеством протонов в нём) и в меньшей степени зависят от его
массового числа A (то есть суммарного числа протонов Z и нейтронов
N). Если число протонов в ядре совпадает с числом электронов, то
атом в целом оказывается электрически нейтральным. В противном
случае атом будет обладать некоторым положительным или
отрицательным зарядом и называться ионом. Атомы
классифицируются по количеству протонов и нейтронов в ядре:
количество протонов определяет принадлежность атома некоторому
химическому элементу, а число нейтронов – изотопу этого элемента.
Изотопы – разновидности атомов одного химического
элемента, содержащих одинаковое количество протонов, но разное
количество нейтронов в ядре. Понятие изотопа предложил в начале
XX в. английский ученый Фредерик Содди. Все изотопы одного
элемента имеют одинаковый заряд ядра, отличаясь лишь числом
нейтронов, поэтому у них идентичные химические свойства и
наблюдаются лишь различия физических свойств. Обычно изотоп
обозначается символом химического элемента, к которому он
относится, с добавлением верхнего левого индекса, означающего
массовое число. Некоторые изотопы имеют
традиционные собственные названия (дейтерий, актинон).
Источник информации: Естественно-научная картина мира (Часть 1)/ науч. ред. Н.А.Сахибуллин. – Казань: Казан. фед. ун-т, 2011. – Ч1– 216 с.
ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ
ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ – силы притяжения, связывающие протоны и нейтроны в ядре. СВОЙСТВА- Являются только силами притяжения.
- Во много раз больше кулоновских сил.
- Не зависят от наличия заряда.
- Короткодействующие (r = 2,2 * 10-15 м).
Источник информации: Презентация "Состав атомного ядра" [электронный ресурс] // URL: http://bigslide.ru/fizika/21963-sostav-atomnogo-yadra.html (дата обращения: 11.04.2017)
Классификация элементарных частиц
Элементарные частицы - микрообъект, который невозможно расщепить на составные части.
Начиная с 1932г. (Английский физик Джеймс Чедвик открыл новую элементарную частицу — нейтрон) учеными открыто более 400 частиц.
Виды классификаций:
- масса покоя
- величина электрического заряда
- спин
- время жизни
- участие в различных взаимодействиях
- Классификация элементарных частиц по спину:
- Спин — «ось» от английского spin. Так же, как электрический заряд или масса, спин помогает определить тип частицы.Некоторые частицы, вроде электронов, позитронов и кварков, обладают спином ½. Они известны как «фермионы». Другие, фотоны, глюоны, а также W- и Z-частицы, обладают спином 1. Они известны как «бозоны». Очевидно, фермионы и бозоны ведут себя по-разному.
- Источник информации: Презентация на тему "Классификация элементарных частиц [электронный ресурс] // URL: http://pptcloud.ru/fizika/klassifikatsiya-elementarnyh-chastits-14164 (дата обращения: 11.04.2017)
Четыре типа основных фундаментальных взаимодействий: – сильное; – электромагнитное; – слабое; – гравитационное
Сильное, или ядерное, взаимодействие обусловливает связь протонов и нейтронов в ядрах атомов и обеспечивает исключительную прочность этих образований, лежащую в основе стабильности вещества в земных условиях.Электромагнитное взаимодействие характеризуется как взаимодействие, в основе которого лежит связь с электромагнитным полем. Оно характерно для всех элементарных частиц, за исключением нейтрино, антинейтрино и фотона. Электромагнитное взаимодействие, в частности, ответственно за существование атомов и молекул, обусловливая взаимодействие в них положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов.
Слабое взаимодействие — наиболее медленное из всех взаимодействий, протекающих в микромире. Оно ответственно за взаимодействие частиц, происходящих с участием нейтрино или антинейтрино (например, b-распад, m-распад), а также за безнейтринные процессы распада, характеризующиеся довольно большим временем жизни распадающейся частицы (
).
Гравитационное взаимодействие присуще всем без исключения частицам, однако из-за малости масс элементарных частиц оно пренебрежимо мало и, по-видимому, в процессах микромира несущественно.
- Источник информации: Лекция № 27. Современная физическая картина мира [электронный ресурс] // URL: http://pandia.ru/text/78/118/11798.php (дата обращения: 11.04.2017)
Комментарии
Отправить комментарий