Электрон виды свойства и применение

Положительный и отрицательный заряды

Суть моего предложения очень проста. Хочу представить Вашему вниманию небольшое сообщение на, казалось бы, давно изученную и всем известную тему: Электричество.

Вроде это настолько изученная область физики, что и обсуждать здесь нечего. За последние 3 сотни лет созданы теории электричества и электромагнитных взаимодействий, на основе которых, созданы прекрасно работающие технологии и устройства, которые нас окружают, без которых мы не представляем даже свое существование.

Но есть одно но! Все эти законы создавались тогда, когда еще не было представления о том, как устроен атом. Основная частица, из которой состоит весь этот мир, который нас окружает. Что же нового можно предложить или найти? Все зависит от того как поставить вопрос. И первый из них – а что мы знаем о том, что же такое электрический ток?

Что такое заряд, поле и масса других вопросов, на которые до сих пор нет ответов в существующих теориях. И первый вопрос: Чем отличается элементарный положительный заряд от отрицательного? Что определяет полярность элементарного заряда?. Ответа на этот вопрос пока нет.

Цитата из Ф.Энгельса

Вот, что писал Ф.Энгельс в своем труде Диалектика природы:

Истинная природа определений сущности дана самим Гегелем Enz. I, § 111, Zusatz: В сущности все относительно (например положительное и отрицательное, которые имеют смысл только в своем взаимоотношении, а не каждое само по себе).

Положительное и отрицательное. Можно называть и наоборот в электричестве и т. д., также север и юг; можно обернуть наименование, изменить соответственно всю остальную терминологию, и все останется на месте. Мы тогда станем называть запад востоком, а восток западом. Солнце тогда будет восходить на западе, планеты будут двигаться с востока на запад; при этом изменяются только одни имена. В физике мы называем южным полюсом магнита тот, который притягивается северным полюсом земного магнита, и это ничему не мешает.

Простота понимания Вселенной

Все, что нам необходимо для понимания Вселенной, находится в простоте каждой составляющей Вселенной. Невозможно объяснять какое-то явление, происходящее в природе, как какой-то самостоятельный процесс.

В окружающем нас мире все взаимосвязано, и рассматривать его надо именно так, как систему, иначе просто невозможно найти ему логическое объяснение, его место в общей картине окружающего нас мира. Так вот со временем и гравитацией, с атомом, полями и волнами.

Терминология и понятия

Человечество придумало в процессе своего развития множество всяких терминов и понятий.

• Вращение – это форма существования материи в данной системе. В окружающем нас мире нет места прямолинейному движению – его просто не существует.
• Что бы мы не рассматривали: будь это атом или солнечная система, галактика и т.д. И это не требует никаких доказательств, потому что реальное доказательство – это окружающий нас мир.
• А значит, с помощью вращения осуществляется что-то такое важное, без чего само существование данной системы невозможно.

Элементарный заряд

Что такое элементарный заряд? Вот как объясняет это официальная наука.

Note:
The article above has been structured in a more readable way, with subheadings, bullet points, and a quote formatted to enhance clarity and comprehension. Each section provides a clear focus on the topic being discussed, ensuring that the information is presented in a logical and organized manner.

Электрический заряд: суть и основные принципы

Электрический заряд является ключевой физической величиной, определяющей интенсивность электромагнитных взаимодействий между заряженными частицами и телами. Понятие электрического заряда нередко вводит в замешательство, а как раз окружающие нас электромагнитные воздействия, заставляют задуматься над его сущностью.

Отличие в зарядах: пояснения и осознание

Данный вопрос о том, в чём основное отличие положительного заряда от отрицательного до сих пор остаётся неоднозначным. Однако, ваше понимание существования собственного вращения в материи может привести к более ясной картине. Для начала, давайте рассмотрим, что такое спин.

Спин

Спин является собственным моментом количества движения элементарных частиц, который имеет квантовую природу и не связан с их общим движением. Спин, как форма вращения, определяет некоторые важные характеристики частиц, и в случае атомного ядра он играет также значительную роль.

Влияние вращения на заряд частиц

Если мы предположим, что протон вращается по часовой стрелке, а электрон в противоположном направлении, то понятие ориентированного вращения частиц будет более понятным. Важно отметить, что нейтрон, не имеющий собственного вращения, обладает другими особенностями.

Исходя из этого, заряд частицы определяется стороной её собственного вращения. Таким образом, электрические заряды просто выражают направление вращения частиц, образующих атом.

Поля и их значение

Поля, вращающиеся вокруг элементарных частиц протона и электрона, играют важную роль в определении их свойств. Именно изменение свойств полей и их взаимодействие порождают электричество и магнетизм в окружающем мире.

Важно отметить, что эти процессы существуют в атоме и образуются благодаря вращению частиц. Раздельно они представляют собой лишь частицы, но в атоме их взаимодействие создаёт все известные явления электромагнетизма.

Понимание вращения частиц и его влияния на заряд является ключом к осмыслению электричества и магнетизма в природе. Все эти процессы тесно связаны и объясняют широкий спектр явлений, происходящих в мире вокруг нас.

Важность объединения наук

С самого начала, с появления теории относительности и квантовой механики, ученые боролись за объединение различных научных концепций. Мечта Эйнштейна была в том, чтобы все явления могли быть объяснены единым полем, не разделяясь на маленькие и большие объекты.

Простота как цель науки

Известный ученый Эдвард Теллер однажды заявил, что главная цель науки – это простота. Он утверждал, что чем больше мы понимаем, тем проще все становится.

Взгляды на природу мирового эфира

Дмитрий Иванович Менделеев высказывал свою точку зрения на устройство мира, подчеркивая важность сохранения и развития мыслей о природе окружающего нас мира. Он считал, что любые гипотезы и предположения могут послужить основой для развития научных знаний.

Современное понимание экспериментов

В настоящее время общепринято, что эксперимент является критерием истины. Он либо подтверждает теорию, либо указывает на необходимость ее корректировки. Однако есть и другие точки зрения, например, философское понимание истинных знаний о природе, который может расширять границы человеческого познания.

В целом, вопросы о природе мира и методах его изучения остаются актуальными, и каждый научный взгляд может внести свой вклад в развитие науки.

Задание 1-20: Физические величины в задачах физики

Ответами к заданиям 1-20 являются число или последовательность цифр. Ответ запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите в БЛАНК ОТВЕТОВ № 1 справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки. Каждый символ пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведёнными в бланке образцами. Единицы измерения физических величин писать не нужно.

Проекция начальной скорости тела

Координата тела меняется по закону с течением времени, где все величины выражены в СИ. Определите проекцию начальной скорости этого тела.

Ответ: м/c

Модуль равнодействующей сил

На рисунке показаны силы (в заданном масштабе), действующие на материальную точку массой 200 г. Определите модуль равнодействующей этих сил.

Ответ: Н

Потеря механической энергии шарика

Шарик массой 200 г падает с высоты 20 м с начальной скоростью, равной нулю. Его кинетическая энергия в момент перед ударом о землю равна 35 Дж. Какова потеря механической энергии шарика за счёт сопротивления воздуха?

Ответ: Дж

Движение четырех тел

На графике показаны зависимости координаты от времени для четырех тел, двигавшихся прямолинейно вдоль оси. На основании приведенного графика выберите все верные утверждения из списка.

Взаимодействие цилиндра с наклонной плоскостью

На наклонной плоскости стоит однородный цилиндр, удерживаемый силами трения. Угол наклона плоскости к горизонту увеличивают, причем цилиндр по-прежнему не скользит по плоскости и не опрокидывается. Как в результате изменяются момент силы тяжести относительно точки цилиндра и равнодействующая сил, действующих на цилиндр со стороны плоскости?

Отношение кинетической энергии газа

При изобарном процессе концентрация идеального газа увеличилась в 5 раз. Чему равно отношение конечной кинетической энергии молекул газа к начальной кинетической энергии?

Графики зависимости давления газа

На рисунке приведены графики зависимости давления газа от температуры. Какой из графиков соответствует зависимости давления насыщенного пара от температуры, а какой — изохорному процессу для идеального газа?

Ответ:

Давление газов

3 моль водорода находятся в сосуде при комнатной температуре и давлении 1600 Па. Каким будет давление 3 моль кислорода в том же сосуде и при той же температуре? Газы считать идеальными.

Ответ: Па

Процесс 1-2 идеального газа

Один моль идеального одноатомного газа переходит из состояния 1 в состояние 2. Выберите все верные утверждения из списка, верно характеризующие процесс 1-2.

Процесс 1-2-3 идеального газа

Один моль идеального газа участвует в процессе 1-2-3, график которого изображён на рисунке в координатах где — давление газа, — абсолютная температура газа. Как изменяются объём газа в ходе процесса 1-2 и концентрация молекул газа в ходе процесса 2-3? Масса газа остаётся постоянной.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Объем газа в ходе процесса 1-2 Концентрация молекул газа в ходе процесса 2-3

Идеальный амперметр на представленной схеме показывает силу тока 5 А. Чему равно напряжение на выводах схемы? Сопротивление каждого резистора равно 2 Ом.

Ответ: В

Во сколько раз изменится индуктивность катушки при увеличении энергии магнитного поля катушки в 4 раза?

Ответ: раз(а)

На шахматной доске на расстоянии пяти клеток от вертикального плоского зеркала стоит ладья. На сколько увеличится расстояние между ладьей и ее изображением, если ее на три клетки отодвинуть от зеркала?

Ответ: клетка (клетки, клеток)

Нихромовый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках к деревянной балке и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Вблизи проводника находится южный полюс постоянного магнита (см. рисунок). Ползунок реостата плавно перемещают влево.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). В момент переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б отображают изменения с течением времени физических величин, характеризующих возникшие после этого свободные электромагнитные колебания в контуре ( — период колебаний).

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут отображать.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

1. сила тока в катушке

2. заряд левой обкладки конденсатора

3. энергия магнитного поля катушки

4. энергия электрического поля конденсатора

Ядро урана захватывает нейтрон, в результате чего происходит ядерная реакция с образованием ядра химического элемента Каков заряд образовавшегося ядра (в единицах элементарного заряда)?

На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между уровнями. Какие из этих четырёх переходов связаны с поглощением света с наименьшей частотой и излучением света с наименьшей энергией фотонов?

Установите соответствие между процессами поглощения и излучения света и энергетическими переходами атома, указанными стрелками.

А) поглощение света с наименьшей частотой

Б) излучение света c наименьшей энергией фотонов

Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

Ученик пытается измерить силу, которую нужно приложить, чтобы оторвать кнопку от магнита. Показания динамометра приведены на рисунке. Погрешность измерения равна цене деления динамометра. Запишите в ответ показания динамометра с учётом погрешности измерений.

В бланк ответов № 1 перенесите только числа, не разделяя их пробелом или другим знаком.

Необходимо экспериментально выяснить, зависит ли ускорение тела, скользящего по шероховатой наклонной плоскости, от массы тела (на всех представленных ниже рисунках — масса тела, — угол наклона плоскости к горизонту, — коэффициент трения между бруском и плоскостью). Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?

Не забудьте перенести все ответы в бланк ответов № 1 в соответствии с инструкцией по выполнению работы. Проверьте, чтобы каждый ответ был записан в строке с номером соответствующего задания.

Применение электронов

Электроны являются элементарными частицами, которые являются основой многих технологий и приложений. Ниже приведены несколько примеров применения электрона:

В целом, электроны широко применяются в различных областях науки и техники, от электроники до медицины и энергетики. Их свойства и особенности делают их очень полезными для создания и управления различными системами и процессами.

Строение атома

Строение атома – это структура, в которой электроны и протоны расположены в определенных энергетических уровнях. Атом состоит из ядра, содержащего протоны и нейтроны, и электронных оболочек, которые окружают ядро.

Протоны и нейтроны находятся в ядре атома, которое имеет положительный заряд, равный числу протонов в атоме. Нейтроны не имеют электрического заряда и не участвуют в химических реакциях. Электроны распределены по энергетическим уровням вокруг ядра и имеют отрицательный заряд, который компенсирует положительный заряд протонов.

Каждый электрон может находиться на определенном энергетическом уровне, который соответствует определенной энергии. Чем выше уровень, тем больше энергии требуется для удаления электрона из атома. Электроны на внешнем уровне могут легко удаляться из атома, что приводит к образованию ионов.

Электронная оболочка атома

Электронная оболочка имеет определенный порядок, который называется принципом заполнения электронных оболочек. Этот принцип гласит, что электроны заполняют орбиты по мере увеличения их энергии. Например, электроны на первой орбите имеют самую низкую энергию, поэтому они занимают эту орбиталь первыми. Затем электроны занимают вторую орбиталь, третью орбиталь и так далее, пока все орбиты не будут заполнены.

В каждом атоме есть определенное число электронов, которое называется числом электронов в атоме. Это число определяется атомным номером элемента и не может быть изменено. Например, в атоме водорода есть один электрон, в атоме углерода – шесть электронов, а в атоме золота – 79 электронов.

Распределение электронов в электронной оболочке атома также определяет его химические свойства. Например, элементы с заполненной электронной оболочкой обычно являются неактивными металлами, тогда как элементы с незаполненной электронной оболочкой могут быть активными металлами или неметаллами.

Свойства атома

Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Протоны имеют положительный заряд и массу, равную примерно 1 атому массы. Нейтроны не имеют электрического заряда и массы, равной примерно 0 атому массы.

Количество протонов в ядре определяет атомный номер элемента. Например, у натрия (Na) в ядре содержится 11 протонов, а у хлора (Cl) – 17 протонов.

Ядро также содержит нейтроны, которые могут иметь различные массы и энергии. Массы нейтронов могут быть различными, но их средняя масса составляет около 1 атома массы. Энергия нейтронов может быть разной, от низкой до высокой.

Протоны и нейтроны взаимодействуют друг с другом и образуют ядро атома, которое имеет определенный заряд и массу. Ядро является центром атома и определяет его свойства, такие как заряд, массу и энергию.

Кроме того, ядро может делиться на части при определенных условиях, таких как ядерный синтез или ядерное деление. В результате деления образуются новые элементы и выделяется энергия.

Электромагнитное излучение атома

Атом состоит из ядра и электронов, которые вращаются вокруг него по определенным орбитам. Когда электрон находится на одной из этих орбит, он может излучать электромагнитные волны, создавая электромагнитное излучение атома.

Электромагнитное излучение может иметь различные частоты и длины волн, которые зависят от энергии электронов в атоме. Например, излучение с низкой энергией имеет более длинные волны и низкую частоту, а излучение с высокой энергией имеет короткие волны и высокую частоту.

Когда атом излучает электромагнитное излучение, его электроны переходят на более высокие орбиты, что приводит к уменьшению энергии. Это происходит через процесс, называемый "излучение", когда электрон теряет энергию и переходит на более высокую орбиту, испуская при этом фотон.

Излучение атома может быть использовано в различных областях науки и техники, таких как спектроскопия, радиолокация и ядерная физика. Оно также играет важную роль в медицине, так как позволяет диагностировать различные заболевания и состояния организма.

Магнитные свойства атома

Магнитные свойства атомов определяются их структурой и электронной оболочкой. Каждый атом обладает магнитным моментом, который возникает из-за движения электронов вокруг ядра. Магнитный момент атома зависит от его электронной конфигурации и может быть изменен путем изменения внешних условий, таких как давление или температура.

При помещении атома в магнитное поле происходит взаимодействие между магнитным моментом атома и магнитным полем. В результате атом приобретает дополнительный магнитный момент, который направлен по направлению магнитного поля. Этот эффект используется в магнитных материалах, таких как магниты и ферриты, для создания устройств, работающих на основе магнитного поля.

Кроме того, магнитные свойства атомов могут быть использованы для создания магнитных материалов, таких как ферриты и магниты. Эти материалы обладают уникальными свойствами, такими как высокая магнитная проницаемость и способность сохранять магнитное поле даже при отсутствии внешнего магнитного поля.

Радиоактивность атомов

Радиоактивность – это свойство некоторых атомов, которое заключается в том, что они самопроизвольно испускают частицы, такие как альфа-частицы, бета-частицы или гамма-кванты. Атомы, которые способны к радиоактивности, называются радиоактивными атомами.

Процесс радиоактивности происходит в результате ядерных реакций, когда ядро атома захватывает другой атом, изменяя свою структуру и превращаясь в другое ядро. В результате этого процесса высвобождаются разные виды частиц, такие как нейтроны, протоны или электроны.

Явление радиоактивности было открыто французским физиком Антуаном Анри Беккерелем в 1896 году. Он обнаружил, что соль урана (уранинит) испускает излучение, которое вызывает почернение фотографической бумаги. Это открытие стало одним из первых доказательств существования атомов и элементарных частиц.

Радиоактивность является естественным явлением, которое можно наблюдать в природе. Она используется в медицине для диагностики различных заболеваний и в промышленности для производства радиоактивных изотопов, которые используются в научных исследованиях и медицине.

Однако радиоактивность также может быть опасной для здоровья человека, если не соблюдаются меры предосторожности. Например, радиация может вызывать рак, генетические мутации и другие заболевания. Поэтому при работе с радиоактивными материалами необходимо соблюдать соответствующие правила безопасности.

Часть 2

Для записи ответов на задания 21-26 используйте БЛАНК ОТВЕТОВ № 2. Запишите сначала номер задания (24, 25 и т.д.), а затем решение соответствующей задачи. Ответы записывайте чётко и разборчиво.

Виталик к верхнему концу вертикальной медной трубки прикрепил динамометр, а затем бросил в трубку постоянный магнит, удерживая при этом динамометр и не касаясь трубки. Оказалось, что в течение почти всего времени падения магнита в трубке показания динамометра оказываются больше на величину, равную силе тяжести, действующей на магнит.

Полное правильное решение каждой из задач 22-26 должно содержать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчёты с численным ответом и при необходимости рисунок, поясняющий решение.

Найти фокусное расстояние рассеивающей линзы, если изображение предмета, помещенного перед ней на расстоянии 50 см, получилось уменьшенным в 5 раз.

В цилиндре под поршнем находится некоторое количество газа, занимающего при температуре и давлении объем Какую работу пришлось совершить, сжимая газ при постоянном давлении, если его температура при этом понизилась до Трение между стенками цилиндра и поршнем отсутствует.

В вертикально расположенном цилиндре находится кислород массой отделенный от атмосферы поршнем, который соединен с дном цилиндра пружиной жесткостью При температуре поршень располагается на расстоянии от дна цилиндра. До какой температуры надо нагреть кислород, чтобы поршень расположился на высоте от дна цилиндра?

Тонкий цилиндрический проводник длиной движется с постоянным ускорением направленным вдоль его оси. Определите напряжение, возникающее между концами проводника.

По горизонтальному столу катится без трения тележка массой со скоростью На горизонтальную поверхность тележки положили кирпич массой начальная скорость которого относительно стола была равна нулю. Кирпич прошел по тележке путь и остановился относительно нее. Найдите коэффициент трения между кирпичом и тележкой.

Тело, брошенное с горизонтальной поверхности Земли со скоростью под углом к горизонту, поднимается на максимальную высоту над земной поверхностью и затем падает на землю на расстоянии от места броска. Сопротивлением воздуха пре­не­бречь.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно определить.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры.

A) максимальная высота

Б) модуль горизонтальной проекции скорости тела непосредственно перед падением на землю

На рисунке представлена схема цепи для исследования различных проводников. Внутренним сопротивлением источника можно пренебречь.

Сначала между клеммами и включили отрезок медного провода. Затем его заменили медным проводом такой же длины, но с большей площадью поперечного сечения. Как изменяются в результате замены сопротивление цепи с проводником и сила тока в ней?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Сопротивление цепи Сила тока в цепи

Даны следующие зависимости величин:

А) зависимость проекции скорости тела, движущегося равноускоренно вдоль оси от времени движения при начальной скорости тела, не равной нулю;

Б) зависимость энергии электрического поля конденсатора c постоянной электроёмкостью от заряда конденсатора;

В) зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с поверхности катода, от частоты падающего электромагнитного излучения.

Излучением лазера с длиной волны за время был расплавлен лед массой взятый при температуре , и полученная вода была нагрета на . Сколько фотонов излучает лазер за ? Считать, что излучения поглощается веществом.

Проверьте, чтобы каждый ответ был записан рядом с номером соответствующего задания.

Виды электронов

Электроны могут быть разделены на несколько видов в зависимости от их свойств и применения:

Каждый из этих видов электронов играет свою роль в различных физических и химических процессах и может быть использован для объяснения различных свойств материалов и элементов.

Перспективы развития исследований в области атома

Развитие исследований в области атомов имеет большое значение для науки и технологии, так как атомы являются основой для многих процессов и явлений в природе и обществе. Ниже приведены некоторые из перспектив развития исследований в этой области:

В целом, исследования в области атома имеют огромный потенциал для развития науки и технологии в будущем.