13 декабря, 2017 21:14
Серпімді емес соқтығыстар нэти- жесінде соқтығысқа қатысқан бөл- шектердің немесе денелердің ішкі энергиясы өзгеретіні белгілі. Мұның өзі серпімді емес соктығыстар кезінде бөлшектердің кинетикалық энергиясының ішкі энергияға не- месе керісінше, ішкі энергияның кинетикалық энергияға алмасуын, сонымен қатар бір бөлшектің ішкі энергиясының екінші бөлшектің ішкі энергиясына ауысуын білдіреді. Ішкі энергиясы өзгерген бөлшектің неме- се дененің ішкі күйі өзгереді, яғни ол басқа дене немесе басқа бөлшек болып саналады, болмаса сол дене,
| немесе бөлшек калпында қалса, оның энергиялық күйі өзгереді. Сон- дықтан серпімді емес соқтығыстар нәтижесінде бөлшектердің өзара өзгеру процесі катар жүреді. Егер, мысалы, атом жарық квантын жұтса, онда кванттың жоғалуымен қатар, атомның да энергиялык деңгейі өз- гереді. Көптеген ядролық реакциялар осындай серпімді емес соқтығысу процестеріне мысал бола алады.
Сонымен, атом фотонды жұт- қанша (жиі кездесетін серпімді емес соқтығыс), атом мен фотонды қа- тар байқаймыз, ал соқтығыстан кейін тек атом ғана калады. Фотон- ды жұтқанша атом тыныштық күйде деп санап, қатысты ескере отыра айтылған процеске энергия мен импульстің сақталу заңдарын қолданайық:
т0с2 + Һу = т’с2,
Ь _ , ,
~-т»- |
| Фотонды жұтканнан кейінгі атомның массасын тен табамыз:
, Һу т =т0 + —2-, с
ал соңғы теңдеуді еске- ре отырып, атомның жылдамдығын есептейміз: |
| Фотон энергиясы атомның тыныш- тық энергиясынан көп кіші деп са- нап (һу«т0с2), соңғы формуланы мынадай қолайлы түрде жазуға бо- лады: |
| Сонымен, фотонды жұтқаннан кейін атомның кинетикалық энер- гиясы |
| тең болады. Мұның өзі атомның ішкі энергиясына фотонның барлық энер- гиясы емес, шамаға кем энер- гиясы ауысқанын білдіреді. Яғни, фо- тон энергиясының бір бөлігі атомның кинетикалық энергиясына ауысады.
Сол сияқты, атомның фотон- ды шығаруы соқтығыс процесінің бір түрі болады. Мұндай процесті, әдетте, ыдырау деп атайды. Фотон |
| ды шығарғанда атомның ішкі энергиясы өзгереді: оның бір бөлігі фотон энергиясына, екінші бөлігі атомның кинетикалық энергиясына ауысады. Соңғы бөлік қайтару энергиясы деп аталады. Олай болса, шыққан фотонның энергиясы атомның ішкі энергиясының өзгеруінен АЕ шамаға кем. Оны энергия мен импульстің сақталу заңдарына сүйене отырып, есептеуге болады:
т0с2 — т’с2 + Һу’, |
| 0 = — +т’и’.
с
АС-нін шамасы атомның фотонды шығарғаннан кейінгі кинетикалық энергиясына тең екені айқын. Оның мэнін аламыз: |
| т’ мэнін табуға болады, бірақ һу«т0с2 болғанда т’ мэні т()-ден көп ауытқымайды, сондықтан т’-тің орнына т0 тұр деп санауға болады.
Сонымен, фотон ұшып шыққанда оған атомның ішкі энергиясы түгел ауыспайды, ал фотон жұтылғанда оның барлық энергиясы атомның ішкі энергиясына айналмайды. |
|
Автор публикации
6
Комментарии: 0Публикации: 982Регистрация: 14-11-2017
