Физика

Билет №1.

1.Механическое движение. Траектория движения. Пройденный путь. Скорость движения. Ускорение движения. Тангенциальное ускорение. Нормальное ускорение. Связь между ними.

2.Дифракция волн. Объяснение дифракции волн на основе принципа Гюйгенса-Френеля. Дифракция Фраунгофера (дифракция параллельных лучей) на одной щели

ина дифракционной решетке. Дифракционный спектр.

3.Уравнение адиабатного (изоэнтропийного) процесса. Работа газа, теплоемкость, изменение внутренней энергии, первый закон термодинамики, изменение энтропии при адиабатном (изоэнтропийном) процессе.

1. Механическое движение тела – процесс, при котором с течением времени изменяется положение тела или частей тела относительно других тел. Траектория – непрерывная линия, вдоль которой движется материальная точка в заданной системе отчета.

Пройденный путь – S или L равен сумме длин участков траектории, производимых материальной точкой за некоторое время T.

аn(сверху вектор) - нормальное ускорение – характеризует скорость изменения направления движения. Нормальное ускорение выражается через мгновенную скорость и радиус кривизны траектории: аn=v²/r=w²*R=W*v.

Скорость – кинетическая характеристика движения материальной точки. Скорость – векторная величина, которая определяется как быстротой движения, так и его направлением в данный момент времени.

Тангенциальное ускорение — компонента ускорения, направленная по каса-тельной к траектории движения. Характеризует изменение модуля скорости (нормальная компонента характеризует изменение направления скорости). Равно произведению единичного вектора, направленного по скорости движения, на производную модуля скорости по времени. Таким образом, направлено в ту же сторону, что и вектор скорости при ускоренном движении (положительная производная) и в противоположную при замедленном (отрицательная производная).

Полное ускорение тела есть геометрическая сумма тангенциальной и нормальной составляющих – тангенциальная составляющая ускорения характеризует быстроту изменения модуля скорости (направлена по касательной к траектории), а нормальная составляющая ускорения – быстроту изменения направления скорости (направлена по главной нормали к центру кривизны траектории). Составляющие а(τ)и а(n) перпендикулярны друг к другу, поэтому модуль полного ускорения:

а = (а(τ)²+а(n)²)½.

2. Дифракция волн – явление огибания волнами препятствий и проникновение их в область геометрической тени. Явление дифракции можно качественно объяснить применением принципа Гюйгенса к распространению волн в среде при наличии преград. Явление дифракции объясняется с помощью принципа Гюйгенса, согласно которому каждая точка, до которой доходит волна, служит центром вторичных волн, а огибающая этих волн задает положение волнового фронта в следующий момент времени.

Тип дифракции, при котором дифракционная картина образуется параллельными пучками, называется дифракцией Фраунгофера.

Дифракция света на одной щели

Если на ширине щели укладывается четное число таких зон, то в точке (побочный фокус линзы) будет наблюдаться минимум интенсивности, а если нечетное число зон, то максимум интенсивности:

условие минимума интенсивности

условие максимума интенсивности

Картина будет симметричной относительно главного фокуса точки . Знак плюс и минус соответствует углам, отсчитанным в ту или иную сторону.

Дифракция света на дифракционной решетке

Дифракционная картина на решетке определяется как результат взаимной интерференции волн, идущих от всех щелей, т.е. в дифракционной решетке осуществляется многолучевая интерференция когерентных дифрагированных пучков света, идущих от всех щелей.

Обозначим: b – ширина щели решетки; а – расстояние между щелями; d=a+b – постоянная дифракционной решетки.

Условие максимума для дифракционной решетки будет иметь вид:

где m = ± 1, ± 2, ± 3, …

В точке F0 всегда будет наблюдаться нулевой или центральный дифракционный максимум.

Так как свет, падающий на экран, проходит только через щели в дифракционной решетке, то условие минимума для щели и будет условием главного дифракционного минимума для решетки:

Количество щелей определяет световой поток через решетку. Чем их больше, тем большая энергия переносится волной через нее. Кроме того, чем больше число щелей, тем больше дополнительных минимумов помещается между соседними максимумами. Следовательно, максимумы будут болееузкими и более интенсивными.

точечного источника S (рис.), находящегося в среде с показателем преломления n, падает на пластину толщиной h и с показателем преломления при отражении луча SA от

верхней и нижней граней образуются параллельные лучи AD и СЕ.

Полосы равной толщины – интерференционные полосы, наблюдаемые при освещении тонких оптически прозрачных слоев (плёнок) переменной толщины пучком параллельных лучей и обрисовывающие линии равной оптической толщины. П. р. т. возникают, когда интерференционная картина локализована на самой плёнке.

3. Изобарным процессом называют квазистатический процесс, протекающий при неизменным давлении p. где V — объем газа при абсолютной темпе-

ратуре T, V0 — объем газа при температуре 0 °С; коэффициент , равный , называется температурным коэффициентом объемного расширения газов.

Молярная теплоёмкость при постоянном давлении обозначается как

Изменение внутренней энергии: первый закон термодинамики изменение энтропии

или

Билет №4.

1.Динамика вращательного движения тел вокруг неподвижной оси: момент силы относительно оси, плечо силы, момент инерции точечного тела и систем сил, основной закон динамики вращательного движения.

2.Интерференция когерентных волн. Амплитуда результирующего колебания при интенсивности двух волн, условия максимумов и минимумов амплитуды. Интерференционный спектр.

3.Уравнение изотермического процесса. Работа газа, теплоемкость, изменение внутренней энергии, первый закон термодинамики, изменение энтропии при изотермическом процессе.

1. Момент силы – векторная физическая величина, характеризуюая действие силы F на твердое тело, закрепленно в одной точке.

Момент силы относительно оси равен произведению модуля силы на плечо F – сила, вызывающая вращение тела вокруг оси: D – плечо силы (наименьшее расстояние от оси вращения до линии действия силы. M=F*r*sinα=F*r=F*d.

Момент инреции тела – скалярная физическая величина, равная отношению момента силы к вызываемому им угловому ускорению: . Инреция системы материальных точек равна сумме моментов инерции отдельных точек.

Основной закон динамики вращательного движения: dL/dT=M ?

J = Σ mr² называется моментом инерции системы. Основной закон динамики вращательного движения равен dL/dt=mM ?

2. Интерференция волн — взаимное усиление или ослабление амплитуды двух или нескольких когерентных волн, одновременно распространяющихся в пространстве. Сопровождается чередованием максимумов и минимумов (пучностей) интенсивности в пространстве. Результат интерференции (интерференционная картина) зависит от разности фаз накладывающихся волн.

Амплитуда результирующих колебаний в любой точке среды не зависит от времени. Разность хода волн равна целому числу длин волн ( иначе четному числу длин

полуволн), где.В этом случае волны в рассматриваемой точке приходят с одинаковыми фазами и усиливают друг друга – амплитуда колебаний этой точки максимальна и равна удвоенной амплитуде. Разность хода волн равна нечетному числу длин

полуволн , где . Волны приходят в рассматриваемую точку в противофазе и гасят друг друга.

Амплитуда колебаний данной точки равна нулю.

3. Изотермический процесс. Изотермическим процессом называется процесс, протекающий при постоянной температуре T. A = (νRT)· ln(V2/V1) При изменении объема газу передается (или отбирается) некоторое количество тепла. Следовательно, теплоемкость идеального газа стремится к бесконечно-

стиизменение внутренней энергии газа в изотермическом процессе равно нулю

Первый закон термодинамики

Билет №5.

1.Импульс тела. Закон сохранения импульса, момент импулса тела относительно оси, закон сохранения импульса.

2.Энергетические характеристики волн: объемная плотность энергии волны, поток энергии волны, плотность потока энергии волны, интенсивность волны, спектральная плотность потока энергии излучения. Уровень интенсивности, уровень звукового давления, уровень громкости звука.

3.Внутренняя энергия и способы ее изменения. Способы теплопередачи. Количество теплоты и теплоемкость. Первый закон термодинамики как закон сохранения энергии. Классическая теория теплоемкости, расхождение ее результатов с экспериментальными.

1. Импульс тела – векторная величина, равная произведению массы тела на скорость его движения и имеющая направление скорости (p=mv).

- векторная сумма импульсов двух тел до взаимодействия равна векторной сумме их импульсов после взаимодействия -

закон сохранения импульса.

Момент импульса твердого тела относительно оси равен произведению момента инерции тела относительно той же оси на угловую скорость L=J*w.

Закон сохранения момента импульса (закон сохранения углового момента) — векторная сумма всех моментов импульса относительно любой оси для замкнутой системы остается постоянной в случае равновесия системы. L=const.

Момент импульса твердого тела относительно оси равен произведению момента инерции тела относительно той же оси на угловую скорость. L=J/момент импульса твердого тела относительно оси есть сумма моментов импульса отдельных частиц/ L=mwr WTF?!

2. Объемная плотность кинетической энергии волны: .

Объемная плотность потенциальной энергии волны: .

ПОТОК ЭНЕРГИИ ЧЕРЕЗ ПЛОЩАДКУ dS – энергия, прошедшая через эту площадку в единицу времени. Если скорость переноса энергии v, то поток энергии dФ

через площадку dS запишется: . Если площадка расположена не перпендикулярно направлению распространения энергии, следует писать в более общем виде:

. Если площадка расположена параллельно вектору скорости, то, разумеется, поток энергии через неё равен нулю. Напомню, что под направлением ориентации площадки понимается направление нормали к её поверхности.

ПЛОТНОСТЬ ПОТОКА ЭНЕРГИИ U есть поток энергии через единичную площадку, то есть: .

Среднее значение модуля вектора плотности потока энергии (вектора Умова) есть ИНТЕНСИВНОСТЬ ВОЛНЫ. Интенсивность — скалярная физическая величина, количественно характеризующая мощность, переносимую волной в направлении распространения.

Спектральная плотность потока излучения: - это функция, показывающая распределение энергии по спектру излучения:

ИНТЕНСИВНОСТЬ ЗВУКА(I) – средняя по времени энергия, переносимая звуковой волной через единичную площадку, перпендикулярную к направлению распространения волны, в единицу времени.

Уровень звукового давления (Lp). Давление звука – среднее по времени избыточное давление, которое испытывает препятствие, помещенное в звуковое поле. Давление звука определяется импульсом, передаваемым звуковой волной препятствию. Давление звука используется для измерения абсолютных значений интенсивности звука, исходящего от источника шума, в децибелах (дБ).

Уровень громкости звука — относительная величина. Она выражается в фонах и численно равна уровню звукового давления (в децибелах — дБ), создаваемого синусоидальным тоном частотой 1 кГц такой же громкости, как и измеряемый звук (равногромким данному звуку).

3.Все тела состоят из молекул, которые непрерывно движутся и взаимодействуют друг с другом. Они обладают одновременно кинетической и потенциальной энергией. Эти энергии и составляют внутреннюю энергию тела. Таким образом, внутренняя энергия - это энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело. Внутренняя энергия характеризует тепловое состояние тела. Внутреннюю энергию можно изменить путем совершения работы и теплопередачи. Если над телом совершается работа, то внутренняя энергия тела увеличивается; если же это тело совершает работу, то его внутренняя энергия уменьшается.

СПОСОБЫ:

1)Теплопроводность (через молекулы и атомы вещества)

2)Конвекция (перемешивание веществ)

3)Тепловое излучение (эл-м. излучение за счёт собственной тепловой энергии, например, лампочка)

Количество теплоты — энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче. Количество теплоты является одной из основных термодинамических величин. Теплоёмкость тела (обычно обозначается латинской буквой C) — физическая величина, определяющая отношение бесконечно малого количества теплоты δQ, полу-

ченного телом, к соответствующему приращению его температуры δT

Первый закон термодинамики. Изменение ΔU внутренней энергии неизолированной термодинамической системы равно разности между количеством теплоты Q, переданной системе, и работой A, совершенной системой над внешними телами. U = Q – A

В основе классической теории теплоемкости твердых тел лежит закон равномерного распределения энергии по степеням свободы. Однородное твердое тело рассматривается как система независимых друг от друга частиц, имеющих три степени свободы и совершающих тепловые колебания с одинаковой частотой. Причины расхождения с опытом классической теории теплоемкости твердых тел состоят в ограниченности используемого закона равномерного распределения энергии по степеням свободы и непригодности его в области низких температур, где среднюю энергию колеблющихся частиц в кристаллической решетке необходимо вычислять по законам квантовой механики.

Билет №6.

1.Работа силы. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия. Примеры формул потенциальной энергии и взаимодействия тел. Кинетическая энергия поступательного и вращательного движения.

2.Электромагнитная волна, условие и механизм её возникновения. Скорость и длина электромагнитной волны в вакууме и в различных средах. Показатель преломления среды. Шкала электромагнитных волн. Характеристика электромагнитных волн различных интервалов длин волн.

3.Круговые процессы. КПД идеального и реального цикла Карно, их расхождение.

1. Работа силы – физическая величина, равная произведению модуля вектора силы на модуль вектора перемещения и на косинус угла между этими векторами: A=F*S*cosα. Силы, работа которых не зависит от формы траектории, а определяется только начальным и конечным размещением тела в пространстве, называют консервативными, или потенциальными. К ним принадлежат: силы притяжения, силы упругости, электростатические силы взаимодействия между заряженными телами.

Силы, что не принадлежат к консервативным, называют неконсервативными:

-силы трения, которые возникают при скольжении одного тела по поверхности другого

-силы сопротивления, которых испытывает тело, двигаясь в жидкой или газообразной среде.

Эти силы зависят не только от формы тел, но и от их скорости. Они направлены всегда против направления скорости, потому работа сил трения всегда отрицательна. Потенциальная энергия – механическая энергия системы тел,определяемая их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними:

Пример:

Кинетическая энергия вращающегося тела равна сумме кинетических энергий его элементарных объемов: T(вр)=(m(1)v(1)^2)/2+(m(2)v(2)^2)/2+m(n)v(n)^2/2 Т(вр)=Jw^2/2 Кинетическая энергия вращающегося тела.

.Кинетическая энергия поступательного движения.

2. Электромагнитная волна – процесс распространения электромагнитного поля в пространстве. Электромагнитная волна представляет собой процесс последовательного, взаимосвязанного изменения векторов напряжённости электрического и магнитного полей, направленных перпендикулярно лучу распространения волны, при котором изменение электрического поля вызывает изменения магнитного поля, которые, в свою очередь, вызывают изменения электрического поля.

Условием возникновения электромагнитных волн является ускоренное движение электрических зарядов. Так, изменение магнитного поля происходит при изменении тока в проводнике, а изменение тока происходит при изменении скорости зарядов, т. е. при движении их с ускорением.

Механизм возникновения: электpомагнитное поле описывается как бы "двумя полями": электpическим Е и магнитным В. Изменение во вpемени одного поля в окpестности данной точки, в котоpой оно pассматpивается, поpождает дpугое поле: изменение поля Е поpождает поле В и наобоpот. Пеpеменное во вpемени электpическое поле поpождает в соседних точках пеpеменное магнитное поле, в свою очеpедь пеpеменное магнитное поле в своей окpестности поpождает пеpеменное электpическое. Эти поpождения пpоисходят не мгновенно, а с опpеделенным запаздыванием, вследствие чего и создается электpомагнитная волна.

Электромагнитные волны распространяются в веществе с конечной скоростью:

Здесь ε и μ – диэлектрическая и магнитная проницаемости вещества, ε0 и μ0 – электрическая и магнитная постоянные: ε0 = 8,85419·10–12 Ф/м, μ0 = 1,25664·10–6 Гн/м. Длина волны λ в синусоидальной волне свявзана со скоростью υ распространения волны соотношением λ = υT = υ / f, где f – частота колебаний электромагнитного поля, T = 1 / f. Скорость электромагнитных волн в вакууме (ε = μ = 1):

.

Показатель преломления вещества — величина, равная отношению фазовых скоростей света (электромагнитных волн) в вакууме и в данной среде.

3. Круговым процессом (или циклом) называется процесс, при котором система, пройдя через ряд состояний, возвращается в исходное. На диаграмме процессов цикл изображается замкнутой кривой (рис.84). Цикл, совершаемый идеальным газом, можно разбить на процессы расширения (1—2) и сжатия (2—1) газа. Работа расширения (определяется площадью фигуры 1a2V2V11) положительна (dV>0), работа сжатия (определяется площадью фигуры 2b1V1V22) отрицательна (dV<0), Следовательно, работа, совершаемая газом за цикл, определяется площадью, охватываемой замкнутой кривой. Если за цикл совершается положительная работа

(цикл протекает по часовой стрелке), то он называется прямым (рис. 84, а), если за цикл совершается отрицательная работа

(цикл протекает против часовой стрелки), то он называется обратным (рис. 84,б).

Прямой цикл используется в тепловых двигателях — периодически действующих двигателях, совершающих работу за счет полученной извне теплоты. Обратный цикл

используется в холодильных машинах — периодически действующих установках, в которых за счет работы внешних сил теплота переносится к телу с более высокой температурой.

В результате кругового процесса система возвращается в исходное состояние и, следовательно, полное изменение внутренней энергии газа равно нулю. Поэтому первое начало термодинамики (51.1) для кругового процесса

Q= U+A=A, (56.1)

т. е. работа, совершаемая за цикл, равна количеству полученной извне теплоты. Однако в результате кругового процесса система может теплоту как получать, так и отдавать, поэтому

Q=Q1-Q2,

где Q1— количество теплоты, полученное системой, q2— количество теплоты, отданное системой. Поэтому термический коэффициент полезного действия для кру-

гового процесса

Билет №7.+

1.Механическая энергия. Закон сохранения механической энергии. Связь работы неконсервативной силы с измененнием механической энергии системы.

2.Круговые процессы. КПД идеального и реального цикла Карно, их расхождение.

3.Интерференция когерентных волн. Амплитуда результирующего колебания при интенсивности двух волн, условия максимумов и минимумов амплитуды. Интерференционный спектр.

1. Механической энергией тела в физике называют сумму кинетической и потенциальной энергий этого тела (E=T+П). Закон сохранения механической энергии в системе тел, между которыми действуют только консервативные силы, полная механическая энергия сохраняется, т.е. не изменяется со временем (Е=Т+П).

Если система взаимодействующих тел не замкнута, то ее механическая энергия не сохраняется. Изменение механической энергии такой системы равно работе внешних

сил:

Авн = Е = Е – Е0, где Е и Е0 – полные механические энергии системы в конечном и начальном состояниях соответственно.

Примером такой системы может служить система, в которой наряду с потенциальными силами действуют непотенциальные силы. К непотенциальным силам относятся силы трения. В большинстве случаев, когда угол между силой трения Fтр и элементарным перемещением Δr тела составляет π радиан, работа силы трения отрицательна и равна

Aтр = –Fтр∙s12, где s12 – путь тела между точками 1 и 2.

Силы трения при движении системы уменьшают ее кинетическую энергию. В результате этого механическая энергия замкнутой неконсервативной системы всегда уменьшается, переходя в энергию немеханических форм движения.

2. Круговым процессом (или циклом) называется процесс, при котором система, пройдя через ряд состояний, возвращается в исходное. На диаграмме процессов цикл изображается замкнутой кривой (рис.84). Цикл, совершаемый идеальным газом, можно разбить на процессы расширения (1—2) и сжатия (2—1) газа. Работа расширения (определяется площадью фигуры 1a2V2V11) положительна (dV>0), работа сжатия (определяется площадью фигуры 2b1V1V22) отрицательна (dV<0), Следовательно, работа, совершаемая газом за цикл, определяется площадью, охватываемой замкнутой кривой. Если за цикл совершается положительная работа

(цикл протекает по часовой стрелке), то он называется прямым (рис. 84, а), если за цикл совершается отрицательная работа

(цикл протекает против часовой стрелки), то он называется обратным (рис. 84,б).

Прямой цикл используется в тепловых двигателях — периодически действующих двигателях, совершающих работу за счет полученной извне теплоты. Обратный цикл

используется в холодильных машинах — периодически действующих установках, в которых за счет работы внешних сил теплота переносится к телу с более высокой температурой.

В результате кругового процесса система возвращается в исходное состояние и, следовательно, полное изменение внутренней энергии газа равно нулю. Поэтому первое начало термодинамики (51.1) для кругового процесса

Q= U+A=A, (56.1)

т. е. работа, совершаемая за цикл, равна количеству полученной извне теплоты. Однако в результате кругового процесса система может теплоту как получать, так и отдавать, поэтому

Q=Q1-Q2,

где Q1— количество теплоты, полученное системой, q2— количество теплоты, отданное системой. Поэтому термический коэффициент полезного действия для кру-

гового процесса

3. Интерференция волн — взаимное усиление или ослабление амплитуды двух или нескольких когерентных волн, одновременно распространяющихся в пространстве. Сопровождается чередованием максимумов и минимумов (пучностей) интенсивности в пространстве. Результат интерференции (интерференционная картина) зависит от разности фаз накладывающихся волн.

Амплитуда результирующих колебаний в любой точке среды не зависит от времени. Разность хода волн равна целому числу длин волн ( иначе четному числу длин

полуволн), где.В этом случае волны в рассматриваемой точке приходят с одинаковыми фазами и усиливают друг друга – амплитуда колебаний этой точки максимальна и равна удвоенной амплитуде. Разность хода волн равна нечетному числу длин

полуволн , где . Волны приходят в рассматриваемую точку в противофазе и гасят друг друга.

Амплитуда колебаний данной точки равна нулю.

Билет №8.+

1.Электрическое взаимодействие заряженных тел. Электрический заряд. Закон Кулона. Напряженность и потенциал электрического поля. Напряженность и потенциал электрического поля точечного заряда и системы точечных зарядов.

2.Квазиупругая сила. Математический и физический маятники. Циклическая частота гармонического осцилятора. Энергия колебаний.

3.Ядерная модель атома. Результаты квантово-механического рассмотрения поведения электрона в водородоподобном атоме. Излучение и поглощение энергии атомами и молекулами.

1. Интенсивность электромагнитного взаимодействия определяется физической величиной — электрическим зарядом, который обозначается . Единица электрического заряда — кулон (Кл). 1 кулон — это такой электрический заряд, который, проходя через поперечное сечение проводника за 1 с, создает в нем ток силой 1 А. Способность электрических зарядов как к взаимному притяжению, так и к взаимному отталкиванию объясняется существованием двух видов зарядов. Один вид заряда назвали положительным, носителем элементарного положительного заряда является протон. Другой вид заряда назвали отрицательным, его носителем является элек-

трон. Элементарный заряд равен .

Основной закон электростатики был экспериментально установлен французским физиком Шарлем Кулоном и читается так: модуль силы взаимодействия

двух точечных неподвижных электрических зарядов в вакууме прямо пропорционален произведению величин этих зарядов и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними:

,

где и — модули зарядов, — расстояние между ними, — коэффициент пропорциональности, который зависит от выбора системы единиц, в СИ .

Величина, показывающая, во сколько раз сила взаимодействия зарядов в вакууме больше, чем в среде, называется диэлектрической проницаемостью сре-

ды . Для среды с диэлектрической проницаемостью закон Кулона записывается следующим образом:

С использованием электрической постоянной закон Кулона имеет вид:

,

Взаимодействие неподвижных электрических зарядов называют электростатическим или кулоновским взаимодействием. Кулоновские силы можно изобразить графически (рис. 14, 15).

Кулоновская сила направлена вдоль прямой, соединяющей заряженные тела. Она является силой притяжения при разных знаках зарядов и силой отталкивания при одинаковых знаках зарядов.

Напряженность – силовая характеристика поля. Напряженность численно равна силе, которая действовала бы на единицу пробного заряда, помещенного в данную точку поля.

Ф — потенциал электрического поля — энергетическая характеристика поля. Потенциал численно равен потенциальной энергии, которую имела бы единица пробного заряда, помещенного в данную точку поля.

2.Квазиупругая сила — это сила, пропорциональная смещению тела (аналогично силе упругости), но ее природа не связана с упругой деформацией тела. Математическим маятником называется материальная точка, подвешенная на нерастяжимой невесомой нити, совершающая колебательное движение в одной верти-

кальной плоскости под действием силы тяжести. (7.3)

Физическим маятником называется твердое тело, закрепленное на неподвижной горизонтальной оси (оси подвеса), не проходящей через центр тяжести, и совершающее колебания относительно этой оси под действием силы тяжести. В отличие от математического маятника массу такого тела нельзя считать точечной.(7.4)

Гармоническим осциллятором называется система, которая совершает колебания, описываемые выражением вида d2s/dt2 + ω02s = 0. Колебания гармонического осциллятора есть важный пример периодического движения и служат точной или приближенной моделью во многих задачах классической и квантовой физики. В качестве примеров гармонического осциллятора могут быть пружинный, физический и математический маятники, колебательный контур (для токов и напряжений настолько малых, что можно было бы элементы контура считать линейными).

Кинетическая энергия тела W

U - потенциальная энергия

3. В процессе становления понятия об атоме и его строении, в научной среде появлялись многие теории:

1)Первым гипотезу о строении атома ввел Томсон, предположив, что атом является положительно заряженной частицей, а внутри него существуют множество отрицательных частиц - электронов (Модель «пудинг с изюмом»)

2)В последствие модель Томсона была опровергнута, Резерфордом была выдвинута теория о планетарном строении атома, движение электронов происходило по собственным орбитам вокруг расположенного в центре положительно заряженного ядра.

3)Однако такая модель противоречила классическим законам физики, по которым электрон должен был упасть на поверхность ядра через ничтожный промежуток времени. Постулаты Нильса Бора в последствие развеяли все противоречия, обосновав движение электрона специальным энергетическим состоянием, в котором он не излучает электромагнитных волн, а следовательно, не теряет энергии.

Атом водорода состоит из положительно заряженных протона Р и одного электрона ē. n – главное квантовое число; n=1,2,3…∞

l – орбитальное квантовое число; l=1,2,3…(n-1) mL – магнитное квантовое число mL=-1,…,0,…,1

mS -спиновое квантовое число mS=+1/2;-1/2

В состоянии покоя ē находится на нижнем уровне. Поглощая W, ē переходит на более высокий уровень (переходит в возбужденное состояние). Время жизни ē в возбужд. состоянии – 10-8с, после чего ē переходит на уровень ниже.

Возвращение на предыдущий уровень сопровождается излучением фотонов с определенным количеством энергии. Основные серии переходов: 1) Лаймана (n=1), 2) Бальмера (n=2), 3) Пашена (n=3).

Билет №9.+

1.Работа электрического поля. Разность потенциалов. Связь разности потенциалов с напряженностью электрического поля.

2.Представление гармонических колебаний в виде вращающегося вектора. Сложение двух гармонических колебаний с одинаковыми частотами, совершающихся в одном направлении. Условия усиления и максимального усиления колебаний. Условия ослабления и наибольшего ослабления колебаний.

3.Молекулярно-кинетическое представление о строении вещества в различных агрегатных состояниях. Статистический метод описания состояния и поведения систем многих частиц. Распределение молекул идеального газа по состояниям.

1.При протекании тока по однородному участку цепи электрическое поле совершает работу. За время t по цепи протекает заряд q = It. Электрическое поле на выделенном участке совершает работу:

A = (φ1 – φ2) q = Δφ12 I t = U I t,

где U = Δφ12 – напряжение. Эту работу называют работой электрического тока.

РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ электрическая (для потенциального электрического поля то же, что напряжение электрическое) между двумя точками пространства (цепи) равна работе электрического поля по перемещению единичного положительного заряда из одной точки поля в другую. Также это есть напряжение. U=ф1-ф2.

2. Мгновенное значение функции можно получить как проекцию на горизонтальную ось отрезка длиной Um, вращающегося относительно начала прямоугольной системы координат с угловой частотой ω = 2p×f в положительном направлении (против часовой стрелки) (рис. 2.3).Вращающийся отрезок будем называть вектором

.

Пусть точка одновременно участвует в двух гармонических колебаниях одинакового периода, направленных вдоль одной прямой. Сложение колебаний будем проводить методом векторных диаграмм (рис. 2.2). Пусть колебания заданы уравнениями

X1 = A1 cos (wt + ф1) и x2 = A2 cos (wt + ф2)