Основы строения атома. просто о сложном

Связь с оценкой плотности характеристической функции [ править ]

Для выборки ( x 1 , x 2 ,…, x n ) естественно оценить характеристическую функцию φ ( t ) = E [ e itX как

φ^(t)=1n∑j=1neitxj{\displaystyle {\widehat {\varphi }}(t)={\frac {1}{n}}\sum _{j=1}^{n}e^{itx_{j}}}

Зная характеристическую функцию, можно найти соответствующую функцию плотности вероятности с помощью формулы преобразования Фурье . Одна из трудностей с применением этой формулы обращения состоит в том, что она приводит к расходящемуся интегралу, поскольку оценка ненадежна для больших t ’s. Чтобы обойти эту проблему, оценка умножается на функцию демпфирования ψ h ( t ) = ψ ( ht ) , которая равна 1 в начале координат, а затем падает до 0 на бесконечности. «Параметр полосы пропускания» h определяет, насколько быстро мы пытаемся ослабить функцию

В частности, когда h мало, тоφ^(t){\displaystyle \scriptstyle {\widehat {\varphi }}(t)}φ^(t){\displaystyle \scriptstyle {\widehat {\varphi }}(t)}φ^(t){\displaystyle \scriptstyle {\widehat {\varphi }}(t)}ψ h ( t ) будет приблизительно равным единице для большого диапазона значений t ’s, что означает, что он остается практически неизменным в наиболее важной области t ’ s.
φ^(t){\displaystyle \scriptstyle {\widehat {\varphi }}(t)}

Наиболее распространенный выбор для функции ψ — это либо равномерная функция ψ ( t ) = 1 {−1 ≤ t ≤ 1 }, что фактически означает усечение интервала интегрирования в формуле обращения до [−1 / h , 1 / h , или гауссова функция ψ ( t ) = e π t 2 . После того, как функция ψ выбрана, можно применить формулу инверсии, и оценщик плотности будет

f^(x)=12π∫−∞+∞φ^(t)ψh(t)e−itxdt=12π∫−∞+∞1n∑j=1neit(xj−x)ψ(ht)dt=1nh∑j=1n12π∫−∞+∞e−i(ht)x−xjhψ(ht)d(ht)=1nh∑j=1nK(x−xjh),{\displaystyle {\begin{aligned}{\widehat {f}}(x)&={\frac {1}{2\pi }}\int _{-\infty }^{+\infty }{\widehat {\varphi }}(t)\psi _{h}(t)e^{-itx}\,dt={\frac {1}{2\pi }}\int _{-\infty }^{+\infty }{\frac {1}{n}}\sum _{j=1}^{n}e^{it(x_{j}-x)}\psi (ht)\,dt\\&={\frac {1}{nh}}\sum _{j=1}^{n}{\frac {1}{2\pi }}\int _{-\infty }^{+\infty }e^{-i(ht){\frac {x-x_{j}}{h}}}\psi (ht)\,d(ht)={\frac {1}{nh}}\sum _{j=1}^{n}K{\Big (}{\frac {x-x_{j}}{h}}{\Big )},\end{aligned}}}

где Kпреобразование Фурье функции демпфирования ψ . Таким образом, оценка плотности ядра совпадает с оценкой плотности характеристической функции.

Хроматин

Хроматин — важнейшее вещество, входящее в ядро клетки. Функции его — это хранение генетической информации. Он представлен эухроматином и гетерохроматином. Весь хроматин – это совокупность хромосом.

Эухроматин – это части хромосом, которые активно принимают участие в транскрипции. Такие хромосомы находятся в диффузном состоянии.

Неактивные отделы и целые хромосомы представляют собой конденсированные глыбки. Это и есть гетерохроматин. При изменении состояния клетки гетерохроматин может переходить в эухроматин, и наоборот. Чем больше в ядре гетерохроматина, тем ниже скорость синтеза рибонуклеиновой кислоты (РНК) и тем меньше функциональная активность ядра.

Плотность — ядерное вещество

Плотность ядерного вещества составляет по порядку величины 1017 кг / м3 и постоянна для всех ядер.

Плотность ядерного вещества, вычисленная на основании этого числа, равна 1 4 — 1014 г на кубический сантиметр.

Плотность ядерного вещества в общем также не зависит от массового числа; это означает, что не происходит простого сжатия всех ядер до тех пор, пока их диаметр не станет примерно равным радиусу действия ядерных сил и каждый нуклон при этом окажется в поле сил всех остальных. Эти две весьма общие характеристики ядерного вещества связаны между собой и должны иметь общее объяснение.

Вследствие этого плотность ядерного вещества огромна. В действительности с такими огромными плотностями не приходится встречаться в земных условиях, так как тяжеляя ядерная материя раздроблена на крошечные ядра, находящиеся друг от друга на сравнительно больших расстояниях.

Вследствие этого плотность ядерного вещества огромна. В действительности с такими огромными плотностями не приходится встречаться в земных условиях, так как тяжелая ядерная материя раздроблена на крошечные ядра, находящиеся друг от друга на сравнительно больших расстояниях.

При высокой же плотности ядерного вещества нуклоны должны испытывать частые столкновения друг с другом, так что квантование их движения, казалось бы, невозможно.

То, что плотность ядерного вещества всех ядер постоянна, говорит о его несжимаемости. Это свойство сближает ядерное вещество с жидкостью. О такой аналогии свидетельствует также отмеченная пропорциональность энергии связи AW массовому числу А, которую можно сравнить с линейной зависимостью энергии испарения жидкости от ее массы.

Отметим, что плотность ядерного вещества не зависит от числа А нуклонов в ядре. Результат показывает, что плотность ядерного вещества колоссальна — она не идет ни в какое сравнение с плотностями обычных веществ, состоящих из атомов химических элементов и их соединений.

Объяснить, почему плотность ядерного вещества примерно одинакова для всех ядер.

В связи с огромной плотностью ядерного вещества ( VI.4.1.6) объем ядра-капли не изменяется, но поверхность ее возрастает и возрастает величина поверхностной энергии ядра. Одновременно происходит уменьшение электростатической энергии, ибо при сферической форме ядра протоны максимально сближены и энергия их отталкивания наибольшая. Ядро — заряженная капля при захвате нейтрона приходит в колебания: попеременно то вытягивается, то сжимается. При энергиях возбуждения ядра, меньших, чем энергия активации деления, деформация ядра-капли не доходит до критической, ядро не делится и возвращается в основное энергетическое состояние, испустив у-фотон.

Результат показывает, что плотность ядерного вещества колоссальна — она не идет ни в какое сравнение с плотностями обычных веществ, состоящих из атомов химических элементов и их соединений.

Мы уже видели, что плотность ядерного вещества почти постоянна ( § 1 этой главы) и что энергия свяаи, грубо говоря, пропорциональна числу нуклонов ( § 3 этой главы); эти факты мы объяснили очень малым радиусом действия ядерных сил. Состояние ядра можно поэтому сравнить с твердым или жидким состояниями вещества, для которых справедливы те же правила. Однако, как отметил Бор, для сравнения больше подходит жидкость чем твердое тело ( или очень большая молекула), поскольку никак нельзя считать, что частицы в ядре образуют какую-либо упорядоченную структуру, подобную кристаллической решетке.

R Ro-A следует очень важный вывод о том, что плотность ядерного вещества для всех ядер примерно одинакова.

Схема связи угловых моментов в медленно вращающемся деформированном ядре. R — угловой момент коллективного вращения / — суммарный угловой момент нунлонов, I — полный угловой момент.| Параметры 02 квадруполыюй деформации основных состояний ядер с А150. Q — четно-четные ядра, Д — нечетно-протонные ядра, — нечетно-нечетные ндра, А — ничетно-нейт-ронные ядра.| Гексадснапольные деформации основных состояний ядер редкоземельных алсмкнтов. вертикальные линии — ошибки из.

Параметры деформации ядра определяются по величине Q0 и зависят от распределения плотности ядерного вещества.

Ядерная оболочка

Ядерная оболочка имеет две мембраны – внешнюю и внутреннюю. Они разделены между собой перинуклеарным пространством. Оболочка имеет поры. Ядерные поры необходимы для того, чтобы различные крупные частицы и молекулы могли перемещаться из цитоплазмы в ядро и обратно.

Ядерные поры образуются в результате слияния внутренней и наружной мембраны. Поры представляют собой округлые отверстия, имеющие комплексы, в которые входят:

  1. Тонкая диафрагма, закрывающая отверстие. Она пронизана цилиндрическими каналами.
  2. Белковые гранулы. Они находятся с двух сторон от диафрагмы.
  3. Центральная белковая гранула. Она связана с периферическими гранулами фибриллами.

Количество пор в ядерной оболочке зависит от того, насколько интенсивно в клетке проходят синтетические процессы.

Ядерная оболочка состоит из внешней и внутренней мембран. Внешняя переходит в шероховатый ЭПР (эндоплазматический ретикулум).

Задача №8.

Вычислить с помощью формулы Вейцзекера энергию связи следующих ядер: а) 40Ca б) 50V, в) 107Ag.

Дано:

40Ca, 50V, 107Ag

Решение:

Найти:

Eсв=?

Полуэмпирическая формула Вейцзекера для энергии связи имеет вид

\( E_{\mathit{св}}=14A-13A^{2/3}-0,584\frac{Z^2}{A^{1/3}}-19,3\frac{{(A-2Z)}^2}{A}+\frac{33,5}{A^{3/4}}\delta \),

(1)

где

а) Ядро атома изотопа кальция 40Ca: A=20, Z=20, δ=1.

б) Ядро атома изотопа ванадия 50V: A=50, Z=23, δ=-1.

в) Ядро атома изотопа серебра 107Ag: A=107, Z=47, δ=-1.

Расчеты представим в виде таблицы:

Виды энергии

20Ca40

23V50

47Ag107

1

     Объемная энергия Eоб

560

700

1498

2

     Поверхностная энергия Eпов

152,049

176,437

292,999

3

     Кулоновская энергия Eкул

68,305

83,858

271,736

4

     Энергия асимметрии Eас

6,176

30,483

5

     Энергия спаривания Eспар

2,106

-1,7816

6

     Энергия связи Eсв

341,752 МэВ

431,757 МэВ

902,787 МэВ

Пример [ править ]

Оценки плотности ядра тесно связаны с гистограммами , но могут быть наделены такими свойствами, как гладкость или непрерывность, с помощью подходящего ядра. Диаграмма ниже, основанная на этих 6 точках данных, иллюстрирует эту взаимосвязь:

Образец
1
2
3
4
5
6
Ценить
-2,1
-1,3
-0,4
1.9
5.1
6.2

Для гистограммы сначала горизонтальная ось делится на подинтервалы или интервалы, которые покрывают диапазон данных: в этом случае шесть интервалов шириной 2. Каждый раз, когда точка данных попадает в этот интервал, появляется прямоугольник высотой 1 / 12 находится там. Если в одну ячейку попадает более одной точки данных, ящики складываются друг на друга.

Для оценки плотности ядра нормальные ядра со стандартным отклонением 2,25 (обозначены красными пунктирными линиями) помещаются в каждую из точек данных x i . Ядра суммируются, чтобы сделать оценку плотности ядра (сплошная синяя кривая). Гладкость оценки плотности ядра (по сравнению с дискретностью гистограммы) показывает, как оценки плотности ядра быстрее сходятся к истинной базовой плотности для непрерывных случайных величин.

Сравнение гистограммы (слева) и оценки плотности ядра (справа), построенной с использованием тех же данных. Шесть отдельных ядер представляют собой красные пунктирные кривые, оценка плотности ядра — синие кривые. Точки данных представляют собой график коврика на горизонтальной оси.

Задача №5.

Найти энергию возбуждения, возникающего при захвате ядром 206Pb нейтрона с пренебрежимо малой кинетической энергией.

Дано:

207Pb, 206Pb

Решение:

Найти:

ΔE*=?

Из условия задачи следует, что энергия возбуждения ядра равна энергии отрыва нейтрона из него.

ΔE*=Eотр(n1).

(1)

Энергией отрыва называется минимальная энергия, необходимая для удаления из ядра наименее связанный с ним нуклон. Внутренняя энергия ядра — это та энергия притяжения, которая удерживает нуклоны в ядре. Эту энергию обычно называют энергией связи ядра. Следовательно, при кинетической энергии нейтрона, равной нулю, закон сохранения энергии имеет вид

Eсв(207Pb)=Eотр(n1)+Eсв(206Pb).

(2)

Следовательно, энергия возбуждения ядра 207Pb равна

ΔE*=E(82Pb207)-E(82Pb206).

(3)

Энергия связи ядра равна

Eсв(ZXA)=[Zmp+(AZ)mnmяд]·531,5Мэв.

(4)

В квадратных скобках массы частиц заданы в атомных единицах массы. Если поставим в формуле (3) соответствующие выражения (4) для энергий связи ядер, то получим

ΔE*=(mnm207+m206)·931,5МэВ.

(5)

Табличные данные: mn=1,008665а.е.м., m207=206,9759а.е.м., m206=205,97446а.е.м.

Расчет:

Структурные типы ядрышек

  1. Нуклеолонемный или ретикулярный тип. Характеризуется большим количеством гранул и плотного фибриллярного материала. Данный тип структуры ядрышка характерен для большинства клеток. Его можно наблюдать как в животных клетках, так в растительных.
  2. Компактный тип. Характеризуется небольшой выраженностью нуклеономы, большим количеством фибриллярных центров. Встречается в растительных и животных клетках, в которых активно происходит процесс синтеза белка и РНК. Этот тип ядрышек характерен для клеток, активно размножающихся (клетки культуры ткани, клетки растительных меристем и др.).
  3. Кольцевидный тип. В световой микроскоп данный тип виден как кольцо со светлым центром – фибриллярный центр. Размер таких ядрышек в среднем 1 мкм. Данный тип характерен только для животных клеток (эндотелиоциты, лимфоциты и др.). В клетках с таким типом ядрышек довольно низкий уровень транскрипции.
  4. Остаточный тип. В клетках этого типа ядрышек не происходит синтез РНК. При определенных условиях данный тип может переходить в ретикулярный или компактный, т. е. активироваться. Такие ядрышки характерны для клеток шиповатого слоя кожного эпителия, нормобласта и др.
  5. Сегрегированный тип. В клетках с этим типом ядрышек не происходит синтез рРНК (рибосомной рибонуклеиновой кислоты). Это происходит, если клетка обработана каким-либо антибиотиком или химическим веществом. Слово «сегрегация» в данном случае обозначает «разделение» или «обособление», так как все компоненты ядрышек разделяются, что приводит к его уменьшению.

Почти 60% сухого веса ядрышек приходится на белки. Их количество очень велико и может достигать нескольких сотен.

Главная функция ядрышек – это синтез рРНК. Зародыши рибосом попадают в кариоплазму, затем через поры ядра просачиваются в цитоплазму и на ЭПС.

Геометрические и топологические особенности [ править ]

Мы можем расширить определение (глобального) режима до локального значения и определить локальные режимы:

M={xg(x)=,λ1(x)<}{\displaystyle M=\{x:g(x)=0,\lambda _{1}(x)<0\}}

А именно, это набор точек, для которых функция плотности локально максимальна. Естественная оценка является плагиным из KDE, , где и является KDE версией и . При умеренных предположениях — непротиворечивая оценка

Обратите внимание, что можно использовать алгоритм среднего сдвига для численного вычисления оценки .
M{\displaystyle M}M{\displaystyle M}g(x){\displaystyle g(x)}λ1(x){\displaystyle \lambda _{1}(x)}g(x){\displaystyle g(x)}λ1(x){\displaystyle \lambda _{1}(x)}Mc{\displaystyle M_{c}}M{\displaystyle M}Mc{\displaystyle M_{c}}

Окисление

Степень окисления – заряд элемента, находящегося в соединении, который вычислен путем того, что в соединении ковалентная полярная связь превратилась в ионную.

Окисление – важная часть в образовании новых соединений.

Частицы в реакциях

Когда происходит химическая реакция, электроны либо объединяются, либо переходят к более отрицательному атому, чтобы стать заряженными.

Если бы вещества состояли только из ионов, то их заряды имели целые числа, которые равнялись бы количеству электронов (отданных или не отданных). Рассмотрим хлорид натрия (NaCl). Хлор (Cl) отнимает у натрия (Na) один электрон, при этом два элемента становятся ионами, но с разными зарядами. Натрий (Na) становится положительным, то есть катионом (записывается Na⁺¹), а хлор (Cl) – отрицательным, то есть анионом (записывается Cl⁻¹). Перейдем к соляной кислоте (HCl).

В этой паре хлор (Cl) считается самым отрицательным в электрическом плане, поэтому все два электрона (от водорода (Н) и от него) больше направлены к хлору (Cl), а если электрон водорода (Н) перейдет к хлору, что заряды будут полными, а не частичными как в первом случае. Правильная запись выглядит вот так: H+1CI-1.

Эти надстрочные значки и являются степенью окисления.

Правила записи степени окисления

Чтобы правильно записать степень окисления, нужно знать несколько правил:

  1. Степень окисления располагается над элементом справа;
  2. Первым делом записывается знак заряда (плюс или минус), не записывать его нельзя, это считается грубой ошибкой;
  3. После знака следует само значение;
  4. Даже если степень окисления равна +1 или -1, то она так и записывается без сокращения ( с сокращением, то есть + или -, пишутся только ионы);
  5. Заряд ионов записывается над ними справа;
  6. На первом месте в написании заряда стоит значение, а уже только потом знак.

Пример степени окисления: H+2O-2

Пример заряда иона: AL3+ii.

Вычисление степени окисления

Вычисление степени окисления проводится по некоторым пунктам, которых стоит придерживаться:

1.Есть элементы, у которых степень окисления неизменна, к ним относятся:

  • щелочные металлы (степень окисления всегда +1);
  • металлы из 2А группы (+2);
  • алюминий (FI+3) и бор (B+3);
  • фтор (F-1);
  • часто кислород (О) имеет степень окисления – 2, но есть исключение у пероксидов, где у кислорода (О) -1;
  • водород (Н). С неметаллами его степень равна +1, с металлами – -2.

2. Остальное в периодической таблице с плавающей степенью. Если рассмотреть хлор (Cl), то его значения нечетны: начиная от -1, заканчивая +7 (сюда входит +1, +3, +5). А вот у серы (S) все наоборот – она имеет лишь четные: от -2 до +6 (входит +2, +4).

Главное правило: если сложить все степени из соединения, то должен получиться ноль. Также, если состав какого-либо вещества из одного элемента, то его степень будет нулем.

Бывает такое, что соединение из трех составляющих. Ни в коем случае нельзя делать так, как в соединении двух элементов. Значение первого и последнего элементов известны, а значение третьего нужно считать по специальной формуле.

Пример

Возьмем Н3РО4 (фосфорная кислота).

Из правила водород (Н) будет +1, а кислород (О) – -2, осталось узнать о фосфоре (Р). Мы должны сложить все известные значения.

Здесь будем использовать уравнение.

(+1) × 3 + Х + (-2) × 4 = 0

Х = +5

Мы знаем, что сумма всех элементов должна быть нулем, поэтому приравниваем весь пример ему. Перед водородом (Н) стоит цифра 3, поэтому его степень умножаем на это число, то же самое и с кислородом (О). Фосфор (Р) у нас неизвестен, поэтому обозначаем его иксом. Дальше решаем обычным уравнением и вписываем полученное значение над ним.

Если говорить про степень окисления и валентность, то это абсолютно разные вещи. Первое имеет отрицательное или нулевое значения, а второе только положительное.

Ядрышки

Нуклеола – это самая плотная часть, которая входит в ядро клетки. Функции, которые она выполняет, очень важны для всей клетки. Обычно имеет округлую форму. Количество ядрышек варьируется в разных клетках – их может быть два, три либо вооще не быть. Так, в клетках дробящихся яиц нуклеолы нет.

Структура ядрышка:

  1. Гранулярный компонент. Это гранулы, которые находятся на периферии ядрышка. Их размер варьируется от 15 нм до 20 нм. В некоторых клетках ГК может быть равномерно распределен по всему ядрышку.
  2. Фибриллярный компонент (ФК). Это тонкие фибриллы, размером от 3 нм до 5 нм. Фк представляет собой диффузную часть ядрышка.

Фибриллярные центры (ФЦ) – это участки фибрилл, имеющие низкую плотность, которые, в свою очередь, окружены фибриллами с высокой плотностью. Химический состав и строение ФЦ почти такие же, как и у ядрышковых организаторов митотических хромосом. В их состав входят фибриллы толщиной до 10 нм, в которых есть РНК-полимераза I. Это подтверждается тем, что фибриллы окрашиваются солями серебра.

Физика

Атом состоит из ядра и электронной оболочки.

  • состоит из нуклонов (протонов и нейтронов); массы протона и нейтрона приблизительно одинаковы ( m p = m n = 1,67 ⋅ 10 −27 кг); электрический заряд имеют только протоны ( q p = 1,6 ⋅ 10 −19 Кл);
  • имеет массу, равную сумме масс входящих в него нуклонов:

где Zm p — масса всех протонов, входящих в состав ядра; m p — масса протона; ( A − Z ) m n — масса всех нейтронов, входящих в состав ядра; Z и A — зарядовое и массовое числа ядра соответственно; m n — масса нейтрона;

имеет положительный электрический заряд, равный сумме зарядов входящих в него протонов:

где Z — зарядовое число химического элемента; q p — заряд протона, q p = | e | = 1,6 ⋅ 10 −19 Кл.

Электронная оболочка атома:

  • состоит из электронов; масса электрона приблизительно в 1800 раз меньше массы нуклона, m e = 9,11 ⋅ 10 −31 кг; величина электрического заряда электрона равна по модулю заряду протона, но является отрицательной величиной, q e = –1,6 ⋅ 10 −19 Кл;
  • содержит столько же электронов, сколько протонов содержит атомное ядро:

где N p — число протонов в атомном ядре; Z — зарядовое число;

имеет массу, равную сумме масс входящих в атом электронов:

где Z — зарядовое число (число электронов в электронной оболочке атома); m e — масса электрона;

имеет отрицательный электрический заряд, равный сумме зарядов входящих в атом электронов:

где Z — зарядовое число химического элемента (число электронов в электронной оболочке атома); q e — заряд электрона, q e = –1,6 ⋅ 10 −19 Кл.

Электронная оболочка атома образована отрицательно заряженными частицами — электронами.

Заряд электрона q e равен элементарному заряду, взятому со знаком «минус»:

где q e — заряд электрона; | e | — элементарный заряд.

Заряд электронной оболочки атома q эл совпадает с зарядом ядра, но имеет отрицательный знак; он равен произведению заряда электрона на количество электронов N e в электронной оболочке атома (зарядовое число Z ):

где q эл — заряд электронной оболочки атома; N e — число электронов в электронной оболочке атома; q e — заряд электрона, q e = –| e | = –1,6 ⋅ 10 −19 Кл; Z — зарядовое число химического элемента.

т.е. атом является электрически нейтральной системой.

Заряд электронных оболочек всех атомов некоторого количества вещества равен произведению количества атомов N ат на заряд электронной оболочки одного атома q эл :

где Q эл — заряд электронной оболочки всех атомов; N ат — число атомов вещества рассчитывается по формуле

где ν — количество вещества; m — масса вещества; M — молярная масса вещества; N A — число Авогадро, N A = 6,02 ⋅ 10 23 моль −1 .

Пример 16. Ядро атома азота содержит 7 протонов и 7 нейтронов. Во сколько раз масса всех нуклонов ядра больше массы всех электронов электронной оболочки атома азота, если масса электрона приблизительно в 1800 раз меньше массы нуклона?

Решение . Массы всех нуклонов и всех электронов азота представляют собой произведения:

где N N — число нуклонов (сумма числа протонов и нейтронов) в ядре атома азота, N N = A ; A — массовое число азота, A = 14; m N — масса одного нуклона;

масса всех электронов оболочки атома —

где N e — число электронов в атоме, N e = Z ; Z — зарядовое число азота, Z = 7; m e — масса одного электрона.

Искомое отношение имеет вид

M N M e = N N m N N e m e = A m N Z m e .

Отношение ( m N / m e ) ≈ 1800 задано в условии задачи, следовательно, искомое отношение масс составляет:

M N M e = 14 ⋅ 1800 7 = 3600 .

Масса всех нуклонов в ядре атома азота приблизительно в 3600 раз превышает массу всех электронов в электронной оболочке данного атома.

Пример 17. Зарядовое число алюминия равно 13, а его массовое число — 27. Плотность алюминия составляет 2,70 г/см 3 . Определить сумму зарядов всех электронов, содержащихся в 1,00 мм 3 алюминия.

Решение . Заряд электронной оболочки всех атомов алюминия, содержащихся в некотором объеме, равен произведению количества атомов на заряд электронной оболочки одного атома:

где N ат — число атомов; q эл — заряд электронной оболочки одного атома.

Для определения заряда электронной оболочки всех атомов необходимо определить:

где ν — количество алюминия, ν = m / M ; m — масса алюминия; M — молярная масса алюминия (совпадает с массовым числом), M = 27,0 г/моль; N A — число Авогадро, N A = 6,02 ⋅ 10 23 моль −1 ;

заряд электронной оболочки одного атома алюминия —

где Z — зарядовое число ядра алюминия, Z = 13; e — заряд электрона, e = −1,60 ⋅ 10 −19 Кл.

В явном виде формула для расчета заряда всех электронов некоторого количества алюминия выглядит следующим образом:

Q эл = Z e N A m M = Z e N A ρ V M ,

где m — масса алюминия, m = ρ V ; ρ — плотность алюминия, ρ = = 2,70 г/см 3 ; V — объем алюминия, V = 1,00 мм 3 .

Q эл = 13 ⋅ ( − 1,60 ) ⋅ 10 − 19 ⋅ 6,02 ⋅ 10 23 ⋅ 2,70 ⋅ 10 3 ⋅ 1,00 ⋅ 10 − 9 27,0 ⋅ 10 − 3 = − 125 Кл.

Заряд всех электронов указанного объема алюминия составляет −125 Кл.

Источник

Определение [ править ]

Пусть ( x 1 , x 2 ,…, x n ) — независимые и одинаково распределенные выборки, взятые из некоторого одномерного распределения с неизвестной плотностью ƒ в любой заданной точке x . Нас интересует оценка формы этой функции ƒ . Его оценка плотности ядра

ж^час(Икс)знак равно1пязнак равно1пKчас(ИксИкся)знак равно1пчасязнак равно1пK(ИксИксячас),{\displaystyle {\widehat {f}}_{h}(x)={\frac {1}{n}}\sum _{i=1}^{n}K_{h}(x-x_{i})={\frac {1}{nh}}\sum _{i=1}^{n}K{\Big (}{\frac {x-x_{i}}{h}}{\Big )},}

где K неотрицательная функция), а h > 0параметр сглаживания, называемый полосой пропускания . Ядро с индексом h называется масштабированным ядром и определяется как K h ( x ) = 1 / h K ( xh ) . Интуитивно хочется выбрать h настолько маленьким, насколько позволяют данные; однако всегда существует компромисс между смещением оценки и ее дисперсией. Более подробно выбор полосы пропускания обсуждается ниже.

Обычно используется ряд : равномерный, треугольный, двухвес, трехвес, Епанечников, нормальный и другие. Ядро Епанечникова является оптимальным в смысле среднеквадратичной ошибки хотя потеря эффективности для ядер, перечисленных ранее, невелика. Из-за его удобных математических свойств часто используется нормальное ядро, что означает K ( x ) = ϕ ( x ) , где ϕстандартная нормальная функция плотности.

Построение оценки плотности ядра находит интерпретацию в областях, не связанных с оценкой плотности. Например, в термодинамике это эквивалентно количеству тепла, выделяемого, когда тепловые ядра (фундаментальное решение уравнения теплопроводности ) размещаются в каждой точке данных x i . Подобные методы используются для построения дискретных операторов Лапласа на облаках точек для обучения многообразию (например, карта диффузии ).

Хромосомы

Хромосомы – это особые образования, которые возникают в ядре только во время деления. Хромосома состоит из двух плеч и центромеры. По форме их делят на:

  • Палочкообразные. Такие хромосомы имеют одно большое плечо, а другое маленькое.
  • Равноплечные. Имеют относительно одинаковые плечи.
  • Разноплечные. Плечи хромосомы зрительно отличаются между собой.
  • С вторичными перетяжками. У такой хромосомы имеется нецентромерная перетяжка, которая отделяет спутничный элемент от основной части.

У каждого вида количество хромосом всегда одинаково, но стоит отметить, что от их количества не зависит уровень организации организма. Так, у человека имеется 46 хромосом, у курицы — 78, у ежа — 96, а у березы — 84. Наибольшее число хромосом имеет папоротник Ophioglossum reticulatum. У него 1260 хромосом на каждую клетку. Наименьшее число хромосом имеет самец-муравей вида Myrmecia pilosula. У него только 1 хромосома.

Именно изучив хромосомы, ученые поняли, каковы функции ядра клетки.

В состав хромосом входят гены.