На головну

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ 5 сторінка

  1. 1 сторінка
  2. 1 сторінка
  3. 1 сторінка
  4. 1 сторінка
  5. 1 сторінка
  6. 1 сторінка
  7. 1 сторінка

hf = En - Еm,

рівній різниці енергій відповідних стаціонарних станів.

тут h - Постійна Планка; f- Частота випромінювання; Еn и Еm - Енергії стаціонарних станів атома відповідно до і після випромінювання / поглинання.

Таким чином, при отриманні порції (кванта) енергії, що перевищує різницю енергій дозволених стаціонарних станів, електрони переходять на нову стаціонарну орбіту. Це новий стан є нестійким (порушеною), і через деякий час електрони знову падають до потенційної ями, випромінюючи при цьому відповідний квант енергії. Сукупність випромінювань, що супроводжують кожен такий квантовий перехід, формує спектр випромінювання. Кожна лінія спектру відповідає випромінюванню однієї частоти.

Дослідження спектрів є одним з найбільш універсальних шляхів вивчення елементного складу речовин в криміналістиці, складаючи основу атомного спектрального аналізу ..

Розрізняють два різновиди атомного спектрального аналізу Атомний емісійний аналіз заснований на вивченні спектрів випромінювання речовини: пробу нагрівають, наприклад, електричною дугою або лазерним променем, до стану атомизированного пара, так що збуджені атоми випускають серії квантів з характерними для даного елемента частотами. Частоти квантів фіксуються (наприклад, випромінювання розкладається за допомогою призми в спектр і зображення фотографується), що і дозволяє визначити елементний склад проби. Атомний абсорбційний аналіз заснований на вивченні спектрів поглинання. В цьому випадку досліджувану пробу у вигляді збудженому атомизированного пара просвічують випромінюванням, отриманим від зразка шуканого елемента. Судити про концентрацію цього елемента можна за ступенем поглинання його випромінювання, тому що при наявності в складі проби атомів, подібних атомам зразка, випромінювання буде віддавати свою енергію атомам проби.

Для багатьох речовин, головним чином рідин і газів, світіння припиняється практично одночасно з припиненням зовнішнього збудження. В інших випадках, переважно для твердих тіл, загасаюче післясвітіння має місце протягом тривалого часу (хвилини, години). Це явище називається люмінесценція. Для даної теми особливий інтерес представляє фотолюмінісценція, що виникає під дією променевої енергії - видимих, ультрафіолетових, рентгенівських променів. У криміналістиці схожість або відмінність люмінесценції порівнюваних об'єктів служить основою для встановлення подібності або відмінності складу речовин (чорнила в штрихах, клею, сургучу печаток і ін.). Багато речовин мають специфічну, характерною саме для цих речовин люмінесценцією. Відомо, наприклад, що різні види клею мають люмінесценцією різного кольору. Неоднакова люмінесценція може бути викликана не тільки відмінністю складу основної речовини, а й домішками, присутніми в його складі навіть в незначних кількостях. Вивчення спектрів люмінесценції становить основу люмінесцентного спектрального аналізу.

У криміналістичних лабораторіях застосовуються, як правило, найбільш прості способи дослідження люмінесценції. Зазвичай досліджуваний об'єкт витримують перед облучателем протягом певного часу (іноді до 30 хвилин, тому що люмінесценція деяких речовин проявляється не відразу), а потім починають спостереження. Цим способом вдається виявити невидимі записи, написані молоком, сечею або спеціальними складами, що містять люмінесцирующие речовини; плями і сліди травяна речовин; мазки клею, вицвілі, витравлені тексти, різні масла, деякі отрути. Аналіз люмінесценції дає хороші результати при криміналістичному дослідженні нафтопродуктів, зокрема, машинних і мастил. Наприклад, спостереження люмінесценції дозволяє диференціювати вхідний і вихідний кульовий отвір за наявністю відкладення мастила в паску обтирання на вхідному отворі (в цьому випадку люмінесценція збуджується ультрафіолетовим промінням і має блакитний колір). Зауважимо, що енергія вторинного (излученного речовиною) фотона в будь-якому випадку не може перевищувати енергію кванта падаючого випромінювання.

У розглянутих видах аналізу випромінювання породжується квантовими переходами зовнішніх, валентних електронів атома. метод мікрорентгеноспектрального аналізувикористовує переходи декількох електронів атома: потужне зовнішнє рентгенівське випромінювання повністю вириває з атома проби один або кілька внутрішніх електронів, після чого починається ланцюжок квантових переходів, в ході яких залишилися електрони займають "звільнені місця" і генерують так званий характеристичний рентгенівський спектр.

Теорія атома Н. Бора дозволяє дати точний опис атома водню, що складається з одного протона і одного електрона. При поширенні цієї теорії на Багатоелектронні атоми і молекули виникають розбіжності з практикою, подолати які частково вдалося А. Зоммерфельду. Треба мати на увазі, що аналогія між атомом і планетної системою, яку використовували вчені з часів Резерфорда, умовна. Квантова механіка являє електрон в атомі у вигляді своєрідного електронного хмари, більш щільного в тих точках простору, де ймовірніше виявити електрон. Щоб підкреслити відмінність від класичної орбіти, ці хмари називають орбиталями. На кожній оболонці можна "поселити" не більше строго певного числа електронів: 2 -для s-оболонок (вони мають сферичну форму), 6 -для p-оболонок (по 2 електрони на кожній з трьох взаємно перпендикулярних орбіталей в формі об'ємної вісімки), 10-для d-оболонок.

Принципи побудови електронних оболонок атомів, розкриті сучасною фізикою, дозволяють пояснити будову і властивості всіх хімічних елементів. Схожі конфігурації зовнішніх електронних оболонок атомів деяких груп елементів (наприклад, лужних металів або інертних газів), пояснюють і спільність їх властивостей.

3. Ядерні взаємодії

Після відкриття електрона і експериментального підтвердження наявності у атома масивного (в порівнянні з електроном) ядра стало ясно, що це ядро ??має складну структуру. Незамінним інструментом для вивчення атомних ядер виявилися ?частинки. Вони були відкриті Резерфордом під час досліджень природи радіоактивного випромінювання. Це випромінювання було виявлено А. Беккерелем в 1896 році: фотопластинка чорніла при випущенні сіллю урану невидимих ??променів з сильною проникаючу здатність. Так було відкрито явище радіоактивності. У 1898 році М. Склодовська-Кюрі і П. Кюрі досліджували це явище і прийшли до висновку, що радіоактивність - це мимовільний процес, що протікає в деяких атомах. Вони відкрили кілька нових (крім урану) радіоактивних елементів.

Як з'ясував Резерфорд, до складу радіоактивного випромінювання входять ?, ? и ?-промені, при цьому ?частинки являють собою атоми гелію, що втратили свої електрони. Випускання частинок ядрами супроводжується виникненням ядра нового елемента і становить суть явища радіоактивного розпаду. при випущенні ?частинок утворюється новий елемент, що стоїть в періодичній таблиці на дві клітини лівіше, а при ?розпаді (випускання електронів) - на одну клітку правіше. У періодичній таблиці елементів розміщені в порядку зростання заряду атомного ядра. В одній клітці таблиці можуть бути елементи з різною масою, але мають одним зарядом ядра і однаковими властивостями. Такі елементи називаються ізотопами (грец. iso "Однаковий" + tope "Місце"). Різниця ядерних мас пояснюється наявністю електрично нейтральних частинок - нейтронів.

Явище радіоактивності пояснюється внутрішньоядерними процесами за участю слабкої взаємодії- Одного з чотирьох фундаментальних типів взаємодій. Воно є короткодействующим, проявляється тільки в межах розмірів атомного ядра і відповідально за багато ядерні процеси, наприклад, такі, як перетворення нейтронів в протони (з одночасним випусканням електронів і антинейтрино) і навпаки. Наведемо приклади застосування цього явища в спеціальній і криміналістичної техніки ОВС:

§ Бетарадіографія - Метод вивчення неоднорідності хімічного складу тонких шарів металів або структури листових матеріалів шляхом їх просвічування ?-частками (потоком електронів, випромінюваних радіоактивною речовиною). Застосовується для виявлення підчищених і витертих ділянок в документах, отримання знімків структури паперу, тканин, виявлення водяних знаків, мікрочастинок, що застрягли в тканини або шкірі (сліди пострілу - порошинки, осколки скла) і т.д.

§ Гаммаграфія - просвічування ?-випромінюванням. У криміналістиці може використовуватися в тих же цілях, що і рентгенографія. проникаюча здатність ?квантів дуже велика: наприклад, шар свинцю товщиною в кілька сантиметрів поглинає їх потік тільки наполовину. Гаммаграфія застосовується для просвічування різних зразків зброї (в тому числі сильно заіржавілі і не піддається розбиранню), боєприпасів, сейфів і т.д. Її перевагою є те, що для генерації випромінювання непотрібен витрати електроенергії і спеціального догляду за установкою, тобто його джерелом є радіоактивна речовина.

§ Метод радіоактивних індикаторів використовується в криміналістиці і спеціальній техніці для виявлення невидимих ??міток у вигляді радіоактивних ізотопів. Наявність ізотопів в тому чи іншому речовині може бути встановлено за допомогою вимірювальних приладів або авторадиографии (засвічування фотопластинки).

§ Нейтронно-активаційний аналіз - Метод визначення якісного та кількісного складу речовин. Він заснований на вимірах випромінювань ядер атомів, які стали радіоактивними внаслідок опромінення нейтронами. Цей вид аналізу є самим високочутливим і дозволяє досліджувати мікрочастинки масою в мільярдні частки грама.

Ядра важких елементів нестійкі і схильні до мимовільного розпаду. Це пояснюється недостатньо високою енергією зв'язку між складовими ядро ??частинками - протонами і нейтронами (їх, як основу будови ядра, називають нуклонами). Легкі ж ядра надзвичайно стійкі і існують мільярди років. Які ж сили забезпечують стабільність атомного ядра, утримуючи його від розпаду в результаті кулонівського відштовхування позитивно заряджених протонів? гравітаційна взаємодія для цього занадто слабо, а електромагнітні сили спрямовані на відштовхування протонів і зовсім не діють на нейтрони в ядрі. Виявилося, що зв'язок нуклонів в ядрі забезпечує сильне ядерне взаємодія, Яке проявляється тільки в межах розмірів атомного ядра (близько 10-15 М). Чим сильніше взаємодіють нуклони в ядрі, тим воно стійкіше, тим більше його енергія зв'язку. Енергія зв'язку визначається роботою, яку необхідно здійснити, щоб розділити нуклони і видалити їх один від одного на такі відстані, при яких взаємодія стає рівним нулю. Із зростанням розміру ядра енергія зв'язку зменшується - позначаються сили кулонівського відштовхування протонів. Тому ядра елементів, що знаходяться в кінці таблиці Менделєєва, нестійкі і можуть розпадатися.

При з'єднанні нуклонів в ядрі проявляється цікавий і практично важливий ефект, іменований дефектом маси. Він полягає в зменшенні маси продуктів реакції (в даному випадку - реакції синтезу нуклонів) в порівнянні з масою вихідних компонентів. Пояснення цьому ефекту дає теорія відносності, яка стверджує, що матерія і енергія є різні заходи однієї і тієї ж фізичної сутності. Кількісно це виражається знаменитої формулою Ейнштейна E = mс2, Яка стверджує еквівалентність маси і енергії. У цій формулі E - Енергетичний еквівалент маси, а с - швидкість світла. При синтезі двох легких ядер вони, завдяки сильному взаємодії, падають в "потенційну яму", вивільняючи частину своєї енергії у вигляді ?-кванта (енергія термоядерного синтезу). Квант випромінювання і забирає з собою частину маси. А потенційна яма виявляється вельми глибокої, що забезпечує високу стійкість нового ядра.

Ефект дефекту маси проявляється і при розпаді нестійких важких атомних ядер: сумарна маса "осколків", які мають велику питому енергію зв'язку, ніж вихідне ядро, виявляється менше маси цього ядра. Тому і в разі ядерного розпаду виділяється енергія. Це енергія менше, ніж при синтезі, але все ж при розпаді одного ядра урану виділяється 200 мегаелектронвольт енергії. На кінетичну енергію руху осколків йде близько 165 МеВ, решта забирає гамма-випромінювання, тобто електромагнітне випромінювання з дуже малою довжиною хвилі. Можна підрахувати, що при повному розподілі 1 кг урану виділиться 80000 млрд. Джоулів енергії, що в кілька мільйонів разів більше, ніж при спалюванні 1 кг вугілля або нафти. При розподілі ядер урану, крім осколків, вилітають також 2- 3 вільні нейтрони. При сприятливих умовах вони можуть потрапити в інші ядра урану і викликати їх поділ (ланцюгова реакція).

Зміна маси при ядерних перетвореннях помітно, оскільки велика питома енергія зв'язку, обумовлена ??сильним взаємодією. Але, згідно з Ейнштейном, будь збільшення енергії тіла еквівалентно збільшенню його маси. Так, При поглинанні випромінювання поглинач стає гаряче і його маса зростає: розпечена до білого платина масою 1 кг додасть у вазі 4 * 10-12кг. Куля вагою 1г при швидкості 5 км / с стане важче на 1 * 10-11 Г за рахунок кінетичної енергії. З іншого боку, якщо речовина випускає випромінювання, воно втрачає разом з ним частину своєї маси.

Виявити такі малі зміни маси не вдавалося аж до нашого століття. Коли ж вони були виявлені, стало ясно, що енергією обумовлена вся маса речовини. Відповідно до формули Ейнштейна, маса в 1 кг еквівалентна енергії в 9 * 1016 Дж. Такий енергії досить, щоб лампочка в 100 Вт світила протягом 30 мільйонів років, або для випаровування 40 мільярдів літрів води! Таким чином, за теорією Ейнштейна, навіть локальна втрата маси в будь-якій системі повинна приводити до вивільнення великої кількості енергії. Це припущення було підтверджено в результаті вивчення радіоактивних перетворень атома. Вивільнення величезної енергії при ядерному вибуху у вигляді енергії світла, тепла і звуку відбувається в результаті витрачання невеликої маси твердої речовини.

Енергія, яка перебувала в концентрованій формі, званої речовиною, просто розсіюється, стає менш концентрованою, розподіляється в величезному просторі у вигляді випромінювання, що має еквівалентну масу. У системі ж в цілому вона залишається незмінною. Тому ми можемо стверджувати, що енергія і речовина здатні (частково) до взаємних перетворень. Більш того, існують частинки речовини, які мають масу і здатні повністю перетворюватися в випромінювання, також має масу. Енергія цього випромінювання може перейти в інші форми, передавши їм свою масу, а також здатна перетворюватися в частинки речовини.

Випромінювання не має маси спокою, воно просто має масу і рухається зі швидкістю світла.

Цікаво, що при з'єднанні позитивного і негативного електронів - частинок речовини - маса їх речовини повністю переходить в рівну їй масу випромінювання. це - анігіляція, Зникнення речовини в самому буквальному сенсі (лат. знищення). А ось при з'єднанні антипротона з протоном зазвичай повної анігіляції не відбувається - частина енергії забирають виникають при цьому більш легкі частинки з високою кінетичної енергією.

Це були приклади перетворення речовини в енергію. Існує і можливість зворотного перетворення. Якщо сверхкоротковолновимі рентгенівськими променями бомбардувати мішень, іноді виникає пара частинок (наприклад, електрон і позитрон), причому маса і енергія частинок буде дорівнює масі і енергії випромінювання. Таким чином, частки, що володіють масою, можуть народжуватися з фізичного вакууму при досить високій концентрації енергії. При цьому вакуум, згідно квантової теорії поля, являє собою сукупність часток з відповідними їм античастинками.

Сказане підтверджує зроблений раніше висновок про те, що енергія являє собою більш фундаментальне і загальне поняття, ніж маса. Але, хоча ми і можемо розглядати всю масу речовини як масу якоїсь "внутрішньої енергії", зазвичай цей запас недоступний. Мала його частка виділяється при радіоактивних перетвореннях, трохи більше - при розподілі та синтезі атомних ядер, і тільки при анігіляції у вигляді енергії виділяється велика частка маси.

4. Концепція корпускулярно-хвильового дуалізму

Згідно квантової фізики, світло поводиться не тільки як хвиля, але і як потік частинок - корпускул. У дослідах по дифракції та інтерференції проявляються його хвильові властивості, а при фотоефекті - корпускулярні. При цьому фотон виявився корпускул абсолютно особливого роду. Основна характеристика його дискретності - притаманна йому порція енергії - обчислюється через чисто хвильову характеристику - частоту f. Таким чином, виникає парадоксальна, з точки зору класичної науки, ситуація: один і той же об'єкт виявляє як хвильові, так і корпускулярні властивості. Але ж властивості це зовсім різними: частинки речовини мають масу спокою і координату, а хвилі - немає, зате частки не мають здібностей до дифракції та інтерференції.

Дивовижні властивості фотона французький вчений Луї де Бройль узагальнив на будь-які мікрочастинки. У своїй роботі "Світло і матерія" (1924р.) Він писав про необхідність використовувати хвильові і корпускулярні уявлення не тільки відповідно до вчення А. Ейнштейна в теорії світла, але також і в теорії матерії. Де Бройль стверджував, що хвильові властивості, поряд з корпускулярним, властиві всім видам матерії: електронів, протонів, атомів, молекул і навіть (в малому ступені) макроскопічними тіл.

Згідно де Бройля, з кожним мікрооб'єктів зв'язуються, з одного боку, корпускулярні характеристики - енергія Е і імпульс р, А з іншого - хвильові характеристики - частота f і довжина хвилі l. Формули, що зв'язують корпускулярні і хвильові властивості частинок, такі ж, як і для фотонів:

E = hf; р= H /l.

Таким чином, будь-якому тілу з масою т, рухається зі швидкістю v, відповідає хвиля l= h/mv.

У 1926 р австрійський фізик Е. Шредінгер знайшов математичне рівняння, що визначає поведінку хвиль матерії і згодом його іменем Тараса Шевченка.

Ідея де Бройля про загальне "дуалізм" частинки і хвилі дозволила побудувати теорію, за допомогою якої можна було охопити властивості матерії і світла в їх єдності. Кванти світла ставали при цьому особливим моментом загального будови мікросвіту. Хвилі матерії, які спочатку представлялися як наочно-реальні хвильові процеси по типу хвиль акустики, взяли абстрактно-математичний вигляд і отримали завдяки німецькому фізику М. Борну символічне значення як "хвилі ймовірності".

Отримали своє пояснення стаціонарні стани електронів в атомі рухається по орбіталі електрон можна розглядати, з одного боку, як корпускулу (з певними масою, енергією, зарядом), а з іншого - як якусь хвилю, довжина якої укладається на довжині орбіти ціле число раз. Це число і є головне квантове число n. Таким чином, стаціонарні стани - це пов'язані з електронами стоячі хвилі матерії. Прояснилися і причини невідповідності експериментальних даних і класичної планетарної моделі атома: якщо n відносно невелика, то довжина хвилі виявляється того ж порядку, що і довжина орбіти (приблизно 10-8 См). Ясно, що в цьому випадку взагалі не має сенсу говорити про електронні орбітах. Рух частинки можна з достатнім ступенем точності описувати як механічний рух матеріальної точки по певній орбіті тільки в тому випадку, якщо довжина хвилі частинки дуже мала в порівнянні з розмірами системи.

Наявність виражених хвильових властивостей у елементарних частинок дозволило розробити такі сучасні методи фізичних досліджень, як електронна мікроскопія и структурна нейтронографія. Оскільки робочі довжини хвиль в цих методах дуже малі, відповідні пристрої відрізняються надзвичайно високою роздільною здатністю. В електронному мікроскопі опромінення об'єкта відбувається пучком електронів з енергією близько 50 кеВ, а замість лінз використовуються електричні і магнітні поля відповідної конфігурації. В нейтронографії досліджується дифракционная картина, що виникає при розсіюванні пучка нейтронів. Структурна нейтронографія дозволяє простежити за поведінкою кожного атома, вона відкриває широкі можливості мікроскопічних досліджень різних фізичних, хімічних і навіть біологічних об'єктів. Таке багатогранне застосування нейтронографії, за своєю суттю чисто фізичного методу, свідчить про тісний взаємозв'язок різних галузей сучасного природознавства: фізики, хімії, біології.

У зв'язку з двоїстої корпускулярно-хвильової природою частинок речовини виникає необхідність введення деяких обмежень в застосуванні до об'єктів мікросвіту понять класичної механіки.

У класичній механіці всяка частинка рухається по певній траєкторії, так що в будь-який момент часу точно фіксовані її координата і імпульс. Мікрочастинки через наявність у них хвильових властивостей істотно відрізняються від класичних частинок. Одне з основних відмінностей полягає в тому, що не можна говорити про рух мікрочастинки по певній траєкторії і про одночасні точних значеннях її координати і імпульсу. Це випливає з корпускулярно-хвильового дуалізму. Так, поняття "довжина хвилі в даній точці" позбавлене фізичного змісту, а оскільки імпульс виражається через довжину хвилі, то мікрочастинка з певним імпульсом має повністю невизначену координату. І навпаки, якщо мікрочастинка знаходиться в стані з точним значенням координати, то її імпульс є повністю невизначеним.

З огляду на сказане, німецький фізик В. Гейзенберг в 1927 р сформулював принцип невизначеності: мікрочастинка (мікрооб'єкт) не може мати одночасно певну координату х і певний імпульс р, причому невизначеності цих величин задовольняють умові

Dх Dр> h,

(H - постійна Планка), т. Е. Твір невизначеностей координати і імпульсу не може бути менше постійної Планка.

Цей принцип добре пояснює, наприклад, дифракцію світла навіть у випадку одного фотона. Якщо горизонтально летить частка (фотон) проникає крізь екран через щілину шириною Dх, То після проходження щілини ми знаємо координату частинки з точністю до Dх, тобто невизначеність координати стає малою. Але одночасно зростає невизначеність імпульсу: виникає ймовірність того, що частка вже не буде летіти строго горизонтально і вертикальна складова імпульсу придбає деякий нульове значення. При цьому меншому розміру щілини відповідає більший розкид імовірних напрямків руху вилітає частки. І це вірно не тільки для фотона, а й для будь-якої частинки. Ступінь її дифракції тільки зменшується з ростом імпульсу.

Пізніше були виведені і інші співвідношення невизначеності. Особливий інтерес викликає співвідношення Гейзенберга-Бора

DE Dt> h,

зв'язує величини енергії і часу. З нього, зокрема, слід дискретний характер часу. Незважаючи на суперечки навколо проблеми безперервності часу, цей вислів чітко визначає квантові явища.

Співвідношення невизначеностей, відображаючи специфіку фізики мікрочастинок, дозволяє оцінити, якою мірою можна застосовувати поняття класичної механіки до микрочастицам, зокрема, з яким ступенем точності можна говорити про траєкторії мікрочастинок (рух по траєкторії характеризується в будь-який момент часу певними значеннями координат і швидкості). Співвідношення невизначеностей є квантовим обмеженням застосовності класичної механіки до мікрооб'єктів.

Аналізуючи принцип невизначеності, Н. Бор звернув увагу на те, що квантові об'єкти взаємодіють із засобами спостереження, і параметри цих об'єктів стають відомі тільки після такої взаємодії [15]. Тим часом в результаті взаємодії об'єкт, очевидно, змінює свій стан. Так, щоб зафіксувати стан макрооб'єктами, наприклад, автомобіля, ми можемо сфотографувати його в відбитих світлових променях. Однак це ж спосіб не дасть однозначної результату при дослідженні електрона: він, взаємодіючи з квантом світла, змінить свій стан. Тому експериментальні дані, отримані при різних умовах досвіду, "повинні розглядатися як додаткові в тому сенсі, що тільки сукупність різних явищ може дати більш повне уявлення про властивості об'єкта". Це положення отримало назву принципу додатковості.

Для макроскопічних тіл їх хвильові властивості не грають ніякої ролі: координата і швидкість макротел можуть бути одночасно виміряні достатньо точно. Це означає, що для опису руху макротел з абсолютною достовірністю можна користуватися законами класичної механіки. Однак мікрочастинки не ведуть себе подібно точковим часткам класичної фізики або подібно твердим тілам, у них інші властивості.

висновки

§ Енергія електромагнітного випромінювання може передаватися тільки квантами, тобто неподільними порціями, причому величина цієї порції пропорційна частоті електромагнітного випромінювання.

§ З цієї причини в атомі при обертанні електрона по орбіті порушуються закони класичної електродинаміки - атом не випромінює, поки не отримає певну порцію енергії. Цей факт використовується для визначення виду хімічного елемента в спектральному аналізі.

§ Цілісність всіх систем забезпечується чотирма типами фундаментальних взаємодій: гравітаційним, електромагнітним, сильним і слабким. Останні два типи є специфічними для мікросвіту і відповідають відповідно за зчеплення нуклонів в ядрі атома і взаємні перетворення елементарних частинок.

§ Речовина - це концентрована форма енергії. Зміна енергії тіла викликає зміну його маси, і навпаки. Зменшення маси продуктів реакції в ході реакцій ядерного синтезу і розпаду супроводжується виділенням енергії, еквівалентної цій зміні.

§ Хвильові властивості притаманні не тільки фотонам (кванта світла), але і всім частинкам матерії. Властивості ці послаблюються з ростом маси частинки.

§ Повністю визначити стан мікрочастинки (її координату і імпульс) принципово неможливо. Уточнення одного з параметрів веде до пропорційної втрати інформації про інше. Як наслідок, закони мікросвіту мають імовірнісний характер.

Тема 7. Фізичні методи дослідження речовин

Вступ

Не секрет, що досягнення природничих наук впливають на розвиток самих різних сфер діяльності сучасного суспільства, а часто і зумовлюють розвиток (і саме існування) цих сфер. Можна навіть сказати, що наша нинішня життя таке, яким воно є, саме завдяки науці. Наука впливає на суспільство. Але є і зворотний вплив суспільства на науку. Наукові дослідження проводяться найбільш інтенсивно в тих напрямках, які відповідають інтересам держави, суспільства або його окремих груп. Зрозуміло, що і впровадження досягнень науки відбувається в першу чергу в інтересах держави.

Взаємовідносини природничо діяльності та правоохоронної діяльності держави різноманітні. Важко переоцінити роль фізичних, хімічних, медико-біологічних і психологічних методів в повсякденній діяльності технічних і криміналістичних підрозділів органів внутрішніх справ. У структурі органів внутрішніх справ створюються власні НДІ, які розробляють відповідні наукові напрямки. Зв'язок, різні способи доступу до інформації та її обробка, ідентифікація предметів і речовин, діагностика та ідентифікація особистості по біологічним і акустичним ознаками, різноманітні спеціальні засоби, способи спостереження і виявлення прихованих об'єктів - все це і багато іншого надало на озброєння правоохоронних органів сучасне природознавство.

Досягнення науки ставлять перед суспільством і державою нові, часто несподівані питання. Наприклад, чи узгоджується з нормами моралі і права генетична модифікація і клонування людини? Рішення про таке робить зворотний вплив суспільства н науку.

В рамках однієї лекції і навіть однієї книги неможливо розглянути всі аспекти застосування природничо-наукових методів в діяльності ОВС. Як приклад розглянемо деякі найбільш поширені фізичні методи дослідження, а також явища, на яких вони засновані.

1. Електрофізичні методи дослідження

Різноманітні застосування електромагнетизму в спеціальній і криміналістичної техніки, яка застосовується в ОВС. Тут ми розглянемо тільки один аспект цього застосування - криміналістичні експертизи. З теми 5 ви знаєте, що існує група фізико-хімічних експертиз, які використовують властивості електролітів - рідин, які проводять електричний струм (до цього класу речовин відносяться розплавлені метали і солі, а також розчини кислот, солей і лугів). Властивості електролітів знаходять широке застосування широке застосування як в аналітичній роботі, так і в техніці.



КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ 4 сторінка | КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ 6 сторінка

Тема 11. Основні біологічні концепції | Навчально-методичне забезпечення дисципліни | Тема 10 | Методичні рекомендації щодо ВИВЧЕННЯ ДИСЦИПЛІНИ | Рекомендації з вивчення теми | Рекомендації з вивчення теми | BIAGFIAFCIHDAF. | КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ 1 сторінка | КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ 2 сторінка | КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ 3 сторінка |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати