Физика: темы

Атомная и ядерная физика

Формулы и правила по теме «Атомная и ядерная физика».

15 формул

Таблица формул

Формула	Запись	Тема	Для чего нужна
Скорость радиоактивного распада через постоянную распада	$A=\lambda N$	Физические величины и измерения	Скорость радиоактивного распада, или активность, равна произведению постоянной распада на число еще не распавшихся ядер. Формула показывает, сколько распадов в среднем происходит за единицу времени.
Среднее время жизни радиоактивного ядра	$\tau=\frac{1}{\lambda}$	Физические величины и измерения	Среднее время жизни радиоактивного ядра равно величине, обратной постоянной распада. Оно показывает характерный средний срок существования ядра до распада в статистической модели.
Гиромагнитное отношение магнитного момента и момента импульса	$\gamma=\frac{\mu}{L}$	Электричество	Гиромагнитное отношение показывает, какой магнитный момент соответствует единице механического момента импульса. Оно связывает вращательное движение заряда с магнитными свойствами частицы или системы.
Магнитный момент ядра через ядерный магнетон	$\mu=g I\mu_N$	Электричество	Магнитный момент ядра часто записывают через g-фактор, спиновое квантовое число ядра и ядерный магнетон. Такая форма показывает, что ядерные магнитные моменты намного меньше электронных.
Период полураспада и постоянная распада	$T_{1/2}=\frac{\ln 2}{\lambda}$	Физические величины и измерения	Период полураспада равен ln2, деленному на постоянную распада. Он показывает время, за которое в среднем остается половина исходного числа радиоактивных ядер.
Атомная единица массы	$1\,\text{а.е.м.}=\frac{1}{12}m(^{12}\mathrm C)\approx1{,}66054\cdot10^{-27}\,\text{кг}$	Молекулярная физика	Атомная единица массы описывает масштаб масс атомов, ядер и частиц относительно атома углерода-12. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по атомной и ядерной физике.
Боровский радиус	$a_0=\frac{4\pi\varepsilon_0\hbar^2}{m_e e^2}\approx5{,}29\cdot10^{-11}\,\text{м}$	Молекулярная физика	Боровский радиус описывает характерный размер основного состояния атома водорода. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по квантовой физике атома.
Дефект массы ядра	$\Delta m=Z m_p+N m_n-m_{\text{ядра}}$	Молекулярная физика	Дефект массы ядра описывает разность между суммой масс свободных нуклонов и массой связанного ядра. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по ядерной физике.
Закон радиоактивного распада	$N=N_0e^{-\lambda t}$	Молекулярная физика	Закон радиоактивного распада описывает экспоненциальное уменьшение числа нераспавшихся ядер. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по ядерной физике.
Комптоновская длина волны	$\lambda_C=\frac{h}{mc}$	Молекулярная физика	Комптоновская длина волны описывает характерный масштаб частицы, связанный с ее массой покоя. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по квантовой и релятивистской физике.
Масса нейтрона	$m_n\approx1{,}67493\cdot10^{-27}\,\text{кг}\approx1{,}008665\,\text{а.е.м.}$	Молекулярная физика	Масса нейтрона описывает массу нейтрона как электрически нейтрального нуклона. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по ядерной физике.
Масса протона	$m_p\approx1{,}67262\cdot10^{-27}\,\text{кг}\approx1{,}007276\,\text{а.е.м.}$	Молекулярная физика	Масса протона описывает массу протона как положительно заряженного нуклона. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по атомной и ядерной физике.
Масса электрона	$m_e\approx9{,}10938\cdot10^{-31}\,\text{кг}$	Молекулярная физика	Масса электрона описывает массу электрона как базовую постоянную для атомных и электрических явлений. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по атомной физике.
Орбитальный механический момент электрона	$L=\sqrt{l(l+1)}\,\hbar$	Молекулярная физика	Орбитальный механический момент электрона описывает модуль орбитального углового момента электрона через орбитальное квантовое число. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по квантовой механике атома.
Орбитальный магнитный момент	$\boldsymbol{\mu}_L=-\frac{e}{2m_e}\mathbf L=-\mu_B\frac{\mathbf L}{\hbar}$	Молекулярная физика	Орбитальный магнитный момент описывает магнитный момент, связанный с орбитальным движением электрона. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по атомной физике.