Пређи на главни садржај

Радиоактивност

Ако честице које сачињавају атомско језгро не поседују довољно високу енергију узајамне везе, стварају се услови да се догоди појава позната под називом радиоактивност (радиоактивни распад). У том случају језгро емитује једну или више честица. Проучавање радиоактивности је започето код језгара код којих се преображај дешава спонтано, а касније је појава индукована путем нуклеарних реакција

Видео запис


Први део записа тиче се емисије алфа честице, језгра атома хелијума, из атомског језгра. Преображај језгра путем алфа распада је могућ под условом да је маса атома родитеља већа од збира маса атома потомка и атома хелијума. Разлика у масама највећим делом се претвара у кинетичку енергију алфа честице. Након што напусти језгро ступа у дејство са честицама средине и јонизује их, губи енергију кретања, а затим захвата два слободна електрона и постаје атом хелијума. 
Други део представља електронски бета распад. Преображај се остварује помоћу слабе нуклеарне силе. И за овај распад је својствено да маса атома родитељ мора да буде већа од масе атома потомка. Електрон поседује мању масу у односу на алфа честицу па је његова продорност углавном већа, а путања кривудава. Током проласка кроз материјалну средину врши јонизације и побуђивања честица средине, а током успоравања емитује електромагнетно зрачење. Када изгуби кинетичку енергију, електрон углавном бива захваћени од атома средине.
Позитронски бета распад је донекле сличам претходном, али поседује карактеристику која није присутна код електронског распада: протон, честица мање масе у односу на неутрон, преображава се у неутрон и позитрон. Како је то могуће? Изван језгра овакав процес није могућ, али у језгру јесте, јер протон узима енергију мировања од нуклеарног поља јаке силе и преображај се дешава. Ван језгра протон није у могућности да узме енергију за тако нешто па је протон стабилан.
На крају сам приказао гама распад: појављује као пратећа појава претходно наведених распада, након што језгро потомак остане у побуђеном стању. Гама електромагнетно зрачење губи енергију путем неколико механизама: фотоефектом или Комптоновим расејавањем или стварањем електронско-позитронског пара у близини атомског језгра. 
Запазимо присуство закона одржања импулса у току распада.

Коментари

Популарни чланци

Референтни систем

Анимација приказује слободан пад лопте на броду који се креће. О тој појави је размишљао изопштени свештеник Ђордано Бруно. Наслутио је да путања лопте неће бити иста у односу на посматраче на броду и копну. Истакнути историчар развоја физике Милорад Млађеновић цитира један Брунов запис: „Замислимо два човека, једног на броду у покрету, а другог изван њега. Нека обојица имају руку у истој тачки ваздуха и нека са тог истог места истовремено сваки испусти по један камен. Камен првог, не скрећући са (вертикалне) линије пашће на одређено место, док ће камен другога бити померен уназад.” 
Ако се појава посматра у односу на обалу мора као референтни систем, путања поприма изглед хоризонталног хица. Опажајући исту појаву на броду, а то је приказано у другом делу анимације, путања је попут слободног пада. Разлика је присутна, јер се камера у другом делу анимације креће заједно са бродом те поседује брзину својствену броду, док је у првом делу анимације била непокретна у односу на брод:

Радерфордов модел атома

Ернест Радерфорд је говорио да је каријеру физичара започео када је одлучио да се мане копања кромпира. У улози професора често би се спетљао приликом извођења једначина и студентима је препуштао да доврше започето. Осим физике обожавао је још голф и аутомобиле.  Радерфорд је осмислио први озбиљан модел атома, који је био динамички, полазећи од експеримента са проласком алфа зрачења (језгра атома хелијума) кроз танак листић злата. Злато је користио због велике густине. Сумњао је у исправност Томсоновог статичког модела атома, у складу с којим је атом већим делом сачињен од позитивног наелектрисања, а негативно наелектрисане честице су усађене унутар атома - попут шљива у пудингу, и сматрао је да позитивно наелектрисање у атому заузима много мању запремину.
Запис приказује да је већина позитивно наелектрисаних алфа честица прошла кроз листић злата, са или без скретања, а мали број се одбио под великим углом након директног судара честица са језгром. Дакле, атом је у већем делу запремине…

Ерстедов експеримент

Хеленски мислиоци уочили су да материјали који испољавају магнетна својствапривлаче предмете начињене од гвожђа. Било им је познато да је структура камена из Магнезије попут предмета начињених од гвожђа, а привлачно својство тумачили су постојањем извесног флуида који потиче из магнета. С обзиром да је експериментално истраживање у физици заживело тек при крају епохе ренесансе, тумачење магнетизма је протицало споро. Упечатљив пример за тако нешто представља вишевековно погрешно уверења да бели лук може извршити размагнетисавање игле компаса. Због тога је члановима посаде који су руковали том направом било забрањено да једу ову намирницу! Половином XIII века, војни инжењер Пјер д Марикур вршећи експерименте открива да магнет поседује два пола, при чему се полови појављују иако се магнет преполови, а магнетна игла компаса је усмерена у правцу „небеских полова”. Он појаву приписује утицају неба, а не присуству Земљиног магнетног поља. Покушао је и да направи вечити покретач тако што је…

Узајамна индукција

Док је обављао експерименте који су довели до открића електромагнетне индукције, Мајкл Фарадеј би поставио два калема, један наспрам другог, и запазио је да калем са батеријомствара струју у другом калему при укључењу/искључењу батерије. Исто тако је постављао језгро начињено од гвожђа у оба калема и уочио је појачање ефекта. Видео запис приказује индуковање струје у калему с леве стране због промене флукса магнетног поља који потиче од десног калема:



Смер индуковане струје у десном калему је у складу са Ленцовим законом. Предуслов настанка индуковане струје је електромоторна сила: ε = - NΔΦ/Δt  Промена флукса је сразмерна промени јачине струје (Δί) у калему с леве стране: ΔΦ = MΔί при чему је M коефицијент узајамне индукције који зависи од облика и величине оба калема, као и од броја навојака и узајамног положаја. Подразумева се да десни калем индукује струју у другом калему, што није приказано у анимацији, али коефицијент самоиндукције калема с леве стране једнак је оном с десне ст…