- •1.Кинематика 8
- •2.Динамика 14
- •3.Механические колебания и волны 25
- •4.Молекулярная физика 38
- •5.Электростатика 59
- •6. Электрический ток и его характеристики 72
- •7.Электромагнетизм 74
- •8. Электромагнитная индукция закон Фарадея 82
- •9.Электромагнитные волны 84
- •10. Геометрическая оптика 86
- •11. Волновая и корпускулярная природа света 97
- •12. Квантовые свойства электромагнитного излучения 118
- •13.Строение атома 127
- •14.Атомные ядра 132
- •Введение
- •1 Кинематика
- •1.1 Материальная точка. Системы отсчета
- •1.2 Кинематика материальной точки
- •V исправить на u
- •1.3 Виды механического движения материальной точки
- •Ускоренное движение по окружности
- •Проверьте себя
- •2 Динамика
- •Основные законы механики
- •2.1 Законы Ньютона
- •2.1 Законы Ньютона
- •2.2 Закон сохранения импульса
- •2.3 Различные виды сил в механике
- •2.4 Работа, совершаемая постоянной силой
- •2.5 Работа, совершаемая переменной силой
- •2.6 Энергия
- •2.7 Кинетическая энергия
- •2.8 Консервативные силы
- •2.9 Потенциальная энергия
- •2.10 Закон сохранения энергии
- •Проверь себя
- •3 Механические колебания и волны
- •3.1 Гармонические колебания
- •3.2 Скорость и ускорение гармонического колебания
- •3.3 Колебания пружины
- •3.4 Полная энергия собственных колебаний
- •3.5 Сложение колебаний, направленных вдоль одной прямой
- •3.6. Затухающие колебания
- •3.7 Вынужденные колебания
- •3.8 Механические волны
- •3.9. Звук
- •3.10 Особенности инфразвуков и ультразвуков
- •Проверь себя
- •4 Жидкости
- •4.3.2 Уравнение Бернулли. Давление в потоке жидкости
- •4.3.3 Поверхностное натяжение
- •4.3.4 Смачивание и несмачивание
- •4.3.5 Зависимость молекулярного давления от кривизны поверхности жидкости
- •4.3.6 Капиллярные явления
- •4.3.7 Поверхностно-активные вещества
- •4.3.8 Явления переноса
- •4.3.9 Ламинарное и турбулентное течение жидкости
- •4.3.10 Формула Пуазейля
- •Проверь себя
- •5 Электростатика
- •5.1 Основные закономерности электростатики
- •5.2 Закон Кулона
- •5.3 Электростатическое поле. Напряженность поля
- •5.4 Электрические диполи
- •5.5 Понятие потока вектора напряженности. Теорема Гаусса
- •5.6 Потенциал электростатического поля
- •5.7 Связь между напряженностью электростатического поля и потенциалом
- •5.8 Конденсаторы
- •5.9 Энергия электростатического поля
- •Проверь себя
- •6. Электрический ток и его характеристики
- •6.1 Условия возникновения электрического тока
- •6.2 Закон Ома в дифференциальной форме
- •6.3 Тепловое действие электрического тока
- •Проверь себя
- •7 Электромагнетизм
- •7.1 Источники магнитного поля. Силовые линии
- •А б Рисунок 7.4 7.2 Сила Ампера. Вектор индукции магнитного поля
- •7.3 Закон Био-Савара-Лапласа
- •7.4 Сила Лоренца
- •7.5 Электромагнитные счетчики скорости крови
- •Проверь себя
- •8 Электромагнитная индукция закон Фарадея
- •8.1 Магнитный поток
- •8.2 Явление электромагнитной индукции
- •Проверь себя
- •9.Электромагнитные волны
- •9.1 Взаимные превращения электрических и магнитных полей
- •9.2 Образование свободных электромагнитных волн
- •Проверь себя
- •10 Геометрическая оптика
- •10.1 Законы геометрической оптики
- •10.2 Закон полного внутреннего отражения
- •10.4 Линзы
- •Лучевой метод нахождения расположения предмета.
- •10.5 Правила хода лучей в собирающей линзе
- •10.8 Оптическая система глаза
- •10.9 Аккомодация
- •10.10 Угол зрения. Разрешающая способность глаза
- •Проверь себя
- •11 Волновая и корпускулярная природа света
- •11.1 Волновая оптика. Диапазоны электромагнитных волн
- •11.2.1 Интерференция света
- •11.2.2 Условия минимумов и максимумов интерференции
- •11.2.3 Интерференция в тонких пленках
- •11.3 Дифракция света
- •11.3.3 Дифракция Фраунгофера на одной щели
- •11.3.4 Дифракционная решетка
- •11.3.5 Разрешающая способность дифракционной решетки
- •11.4 Поляризация света
- •11.4.1 Естественный и поляризованный свет
- •11.4.2 Способы получения поляризованного света. Поляризация при двойном лучепреломлении
- •11.4.3 Закон Малюса
- •11.4.4 Вращение плоскости поляризации
- •11.4.5 Оптическая активность в живой природе
- •Проверь себя:
- •12.1 Закон Бугера. Поглощение света
- •Проверь себя
- •Список литературы:
Проверь себя
Сформулируйте и запишите закон Кулона.
Определите физический смысл вектора напряженности электростатического поля, в каких единицах измеряется эта величина?
Запишите формулу для напряженности поля точечного заряда.
Дайте понятие силовых линий и изобразите их графически.
Какое поле называют однородным?
Что называют электрическим диполем?
Какими зарядами создается электростатическое поле?
Сформулируйте и запишите теорему Гаусса.
Что называют поверхностной плотностью заряда?
Дайте определение потенциала и запишите его формулу для точечного заряда.
Что такое конденсаторы?
Запишите формулу основной характеристики конденсатора.
Какими свойствами определяется величина емкости конденсатора?
Найдите формулу для емкости плоского конденсатора.
Вычислите энергию заряженного конденсатора.
Дайте понятие плотности энергии электростатического поля..
Запишите формулу для полной энергии электростатического поля.
6. Электрический ток и его характеристики
6.1 Условия возникновения электрического тока
Любое упорядоченное движение заряженных частиц называется электрическим током.
Для того чтобы возник электрический ток необходимо выполнить следующие условия.
Наличие свободных заряженных частиц (носителями тока в проводниках являются свободные электроны, в жидкостях – положительные и отрицательные ионы; в газах ток возникает только под действием ионизаторов: рентгеновское излучение, нагревание и т.д., носителями тока в газах являются свободные электроны и положительные и отрицательные ионы).
Наличие постоянной разности потенциалов, которая может поддерживаться источником напряжения.
Любой источник напряжения характеризуется электродвижущей силой (э.д.с.). Э.д.с. – это работа, совершаемая сторонними силами по перемещению единичного заряда по замкнутой цепи:
, (6.1)
где – сторонние силы, т.е. силы не имеющие электростатического происхождения (магнитные, химические и т.д.). – напряженность стороннего поля, которое не может быть создано покоящимися электрическими зарядами.
Количественными характеристиками электрического тока служат сила тока и плотность тока.
Сила тока – это физическая величина численно равная количеству заряда, протекающего через поперечное сечение проводника в единицу времени.
Для постоянного тока это можно записать следующим образом
. (6.2)
Для переменного тока выражение для силы тока выглядит так:
. (6.3)
Плотностью тока называют векторную величину, равную количеству заряда, протекающего в единицу времени через единицу поперечного сечения проводника и направленную по нормали поперечного сечения проводника.
Плотность тока и сила тока связаны между собой следующим соотношением:
, (6.4)
где – это угол между нормалью к площадке S, через которую течет ток, и направлением движения заряженных частиц.
6.2 Закон Ома в дифференциальной форме
Для тока в проводниках сохраняются понятия линии и трубки тока (см. раздел 3). Рассмотрим в проводящей среде небольшой отрезок трубки тока (см. рис.6.1) длины dl и два близких ее сечения. Обозначим потенциалы этих сечений
Рисунок 6.1
.
Применяя выражение (5.15), получим, что
.
Учитывая, что плотность тока j и напряженность электрического поля внутри проводника E векторы и притом одинаково направленные, запишем окончательно:
. (6.5)
Соотношение (6.5) носит название дифференциальной формы закона Ома, оно содержит величины, характеризующие электрическое состояние среды в одной и той же точке пространства.