ملخص وتحليل درس وحدات بناء المادة الفيزياء النووية؟
مرحباً بكم متابعينا الأعزاء طلاب وطالبات العلم في موقعنا النورس العربي منبع المعلومات والحلول الذي يقدم لكم أفضل الأسئله بإجابتها الصحيحه من شتى المجالات التعلمية من مقرر المناهج التعليمية والثقافية ويسعدنا أن نقدم لكم حل السؤال الذي يقول........ ملخص وتحليل درس وحدات بناء المادة الفيزياء النووية
ملخص درس وحدات بناء المادة – الفيزياء النووية
- المسار الخطي :
استخداماته : مسارعة الجسيمات المشحونة " البروتونات " ، الإلكترونات " لتكسبها طاقة كبيرة .
مكوناته المسار الخطية :
سلسة من الأنابيب المجوفة داخل حجرة طويلة مفرغة
الأنابيب موصولة بمصدر جهد متناوب عالي التردد كي يتكون مجال كهربائي في الفجوة بين الأنابيب ولا يكون هناك مجال كهربائي داخل الأنبوب نفسه .
علل لما يأتي :
علل البروتونات تتحرك بسرعة ثابتة داخل أنبوب المسارع الخطي .
لعدم وجود مجال كهربائي داخل الأنبوب .
السنكروترون : مسار دائري تستخدم فيه المغانط لضبط المسار وتسارع الجسيمات .
علل يصنع السنكروترون ليكون أصغر باستخدام المجال المغناطيسي .
لأن المجال المغناطيسي يعمل على ثني مسار الجسيمات فيصبح دائريا .
مناطق التسارع :
المناطق المستقيمة : يعمل الجهد المتناوب عالي التردد على مسارعة الجسيمات .
مناطق الثني المغناطيسي : تفصل بينها مناطق تسارع .
يتم اختيار شدة المجال المغناطيسي وطول المسار بحيث تصل الجسيمات إلى موقع المجال الكهربائي المتناوب بالضبط عندما تعمل قطبية المجال على تسارعها .
ضديد البروتون :
تعريف ضديد البروتون وهو جسيم له كتلة البروتون نفسها لكن شحنة معاكسة .
شعاع البروتون وضديد البروتون ينتقل في اتجاهات متعاكسة في المسار الدائري في السنكروترون .
الكشف عن الإشعاع
طرائق الكشف عن الاشعاع
· باستخدام الفيلم الفوتوغرافي الكاشف .
· باستخدام المواد الفلورية .
· عن طريق تأيين المادة .
الأجهزة المستخدمة :
· عداد جايجر – مولر .
· حجرو غيمة ولسون .
· الكاشف التصادمي .
· حجرة الفقاعة .
· حجرات سلك .
- عداد جايجر :
+ استخداماته : الكشف عن الجسيمات المشحونة وأشعة جاما .
+ محتوياته : يحتوي أنبوب عداد جايجر – مولر على ..
· أسطوانة نحاسية ذات شحنة سالبة .
· سلك شبك موجب الشحنة يوضع أسف الأسطوانة .
- علل : في عداد جايجر يوضع سلك شبك موجب الشحنة أسفل الأسطوانة ذات الشحنة السالبة .
حتى يبقى فرق الجهد المطبق على السلك والأسطوانة دون النقطة التي يحدث عندها التفريغ التلقائي للشحنات .
- حجرة غيمة ولسون :
+ المقصود بها : عبارة عن حجرة تحتوي منطقة مشبعة ببخار الماء أو بخار الإيثانول .
+ استخداماتها : الكشف عن جسيمات المشحونة .
- حجرة الفقاعة :
+ عملها :
· تعبر الجسيمات المشحونة خلال سائل تبقى درجة حرارته فوق درجة الغليان .
· مسار الأيونات يسبب تكون فقاعات بخار تحدد مسارات الجسيمات .
حجرات سلك :
وصفها :
· حجرة تشبه أنابيب جايجر – مولر العملاقة .
تفصل الصفائح الكبيرة بواسطة فجوة صغيرة مملوءة بغاز ذي ضغط منخفض .
عملها : عند عبور جسيم خلال الحجرة يحدث التفريغ الكهربائي في مسار الجسيم فيكشف الحاسوب عن التفريغ ويسجل موقعه .
- الكاشف التصادمي :
+ استخداماته : الكشف عن الجسيمات المتعادلة كهربائيا .
+ مبدأ عمله : الكشف عن الجسيمات المتعادلة باستخدام قوانين حفظ الطاقة وحفظ الزخم في التصادمات .
+ عمله : الكاشف التصادمي يعمل كآلة تصوير لتكوين صورة حاسوبية لحلات التصادم .
- ضديد الجسيم :
+ من أمثلتها :
· البوزترون " الإلكترون الموجب " ضديد الإلكترون .
· للإلكترونات والبوزترون الكتلة نفسها ، ولهما مقدار الشحنة نفسها .
· عند تصادمهما يفني كل منهما الآخر وتنتج طاقة على شكل أشعة جاما .
- الجسيمات النووية :
جسيمات ألفا : تنبعث من النواة المشعة أحادية تعتمد على النواة المضمحلة .
أشجة جاما تنبعث من النواة المشعة بطاقات أحادية تعتمد على النواة المضمحلة .
جسيمات بيتا
تنبعث بمدى واسع من الطاقات .
· توقع العالمان باولي وفيرمي وجود جسيم متعادل غير مرئي ينبعث مع جسيم بيتا سمي ضديد النيوترينو تمت ملاحظته مباشرة عام 1956 .
الميون : جسيم في النواة يبدو كإلكترون ثقيل .
- النموذج المعياري : نموذج بناء وحدات تتوزع فيه الجزيئات على ثلاث مجموعات هي الكواركات واللبتونات وحاملات القوة .
- الكواركات : حسيمات صغيرة تكون البروتونات والنيوترونات والبيونات .
- اللبتونات : مجموعة من الجسيمات تكون الإلكترونات والنيوترونات .
- حاملات القوة : جسيمات تنقل أو تحمل القوى في المادة .
- الباريونات : جسيمات تتكون من ثلاثة كواركات ، من أمثلتها : البروتونات والنيوترونات
- الميزونات : جسيمات تتكون من زوج من الكوارم وضديد الكوارك ، من أمثلتها : البيون .
- نموذج الكوارك :
+ وصفه :
· كل نيوكليون مكون من 3كواركات .
· البيون مكون من 2 من الكواركات .
- علل : لا يمكن مشاهدة الكواركات الحرة المنفردة .
لأن القوة القوية التي تبقيها مجتمعة معا تصبح أكبر كلما اندفعت الكواركات ليبتعد بعضها عن بعض .
- مقارنة :
القوة القوية بين الكواركات
تصبح أقوى كلما اندفعت الكواركات ليبتعد بعضها عن بعض .
القوة الكهربائية
تصبح أضعف كلما تحركت الجسيمات ليبتعد بعضها عن بعض .
- البروتون :
+ مكوناته : اثنين من الكواركات العلوية u و كوارك واحد سفلي d .
+ رمزه : p=uud .
+ شحناته :
(+2/3e)+(+2/3e)+(-1/3e ) = +e
- النيوترون :
· مكوناته : كرارك واحد علوي u و اثنين من الكواركات السفلية d .
· رمزه : p=udd
· شحنته : (2/3 e) + (-1/3e)+(-1/3e) = 0
- معادلة أينشتين لتكافؤ الطاقة والكتلة :
E=mc2
- إنتاج الزوج : تحول الطاقة إلى الجسيمات الزوج " مادة وضديد المادة " .
+ من أمثلته :
· الإلكترون e 0-1 والبوزترن e 0+1 .
· النيوترينو 00V وضديد النيوتينو 00V .
+ مقارنة :
· الجسيم وضديده متماثلان تماما .
· شحنة ضديد الجسيم معاكسة لشحنة الجسيم .
+ اصطدام الجسيم وضديده : عندما اصطدمهما يفني كل منهما الآخر ويتحولان إلى فوتونات أو إلى جسيم وضديد جسيم أخف وطاقة .
- زوج الإلكترون – البزترون :
+ إنتاجه : عبور شعاع جاما طاقته 1.02 MeV قرب نواة قد ينتج زوج البوزترون – الإلكترون وفائض الطاقة يظهر على شكل طاقة حركية للبوزترون والإلكترون .
+ اتجاه حركته : الجسيم وضديد الجسيم يتحركان في اتجاهين متعاكسين بفعل المجال المغناطيسي حول حجيرة الفقاعة .
- البروزترون يصادم مع الإلكترون ويغني كل منهما الآخر وينتج إشعاعان أو ثلاثة من جاما طاقتها الكلية لا تقل عن 1.02 MeV .
- القوى النووية الضعيفة : قوة ضعيفة تؤثر في انبعاث بيتا داخل النواة .
- اضمحلال النيوترون :
+ علل : انطلاق إلكترونات من النواة بالرغم من عدم احتوائها على إلكترونات .
لأن النيوترون في النواة يضمحل إلى بروتون وينبعث جسيم بيتا .
- اختبار النموذج المعياري :
+ عائلات الكواركات واللبنونات :
· عائلة اليد اليسرى : تتكون من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات .
· المجموعة الوسطى : توجد في الأشعة الكونية وتنتج في مسارعات الجسيمات .
· عائلة اليد اليمنى : نتجت عن تصادمات عالية الطاقة .
- النموذج المعياري ليس نظرية لأنه لا يفسر ..
+ كتل الجسيمات .
+ لماذا توجد ثلاثة عائلات من الكواركات واللبتونات .
- التفاعلات الرئيسية الأربعة :
أنواع التفاعلات الرئيسية الأربعة
· التفاعلات الضعيفة .
· التفاعلات القوية .
· تفاعلات التجاذب .
· التفاعلات الكهرومغناطيسية .
- مقارنة :
القوى الكهربائية والتفاعلات الكهرومغناطيسية
التفاعل الضعيف
تحمل بواسطة الفوتونات
تحمل بواسطة البوزونات
تؤثر في مدى واسع لأن كتلة الفوتونات صفرا .
تؤثر في مدى قصير لأن كتلة البوزونات كبيرة نسبيا .
التركيب الرياضي لنظريات التفاعل الضعيف والتفاعل ال