- •1.Физика и ее предмет. Методология науки. Структура физики. Связь физики с другими науками.
- •2.Кинематика поступательного движения. Кинематика вращательного движения.
- •3.Законы Ньютона.
- •4.Принцип относительности Галилея.
- •5. Силы в природе.
- •6. Закон сохранения импульса. Центр масс систем. Энергия и работа. Мощность.
- •7. Кинетическая и потенциальная энергия. Потенциальная энергия в поле тяжести Земли.
- •10.Момент силы. Закон динамики вращательного движения.
- •11.Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.
- •12.Кинетическая энергия вращающегося тела. Работа при вращательном движении.
- •13.Постулаты сто. Преобразования Лоренца и следствия из них.
- •18.Распределение молекул по скоростям (распределение Максвелла).
- •19.Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
- •24.Второе начало термодинамики и его различные формулировки.
- •25.Энтропия и вероятность состояния. Закон возрастания энтропии.
- •26. Электрический заряд. Дискретность электричества. Элементарный заряд. Закон сохранения электрического заряда.
- •27. Закон Кулона и границы его применимости.
- •28.Электростатическое поле и его силовые характеристики. Напряженность поля точечного заряда. Принцип суперпозиции.
- •29.Работа по перемещению заряда в электростатическом поле.
- •30.Потенциал. Потенциал поля точечного заряда и системы зарядов. Связь между напряженностью и потенциалом.
- •35. Сопротивление. Удельное сопротивление. Зависимость сопротивления от температуры. Соединение сопротивлений и расчет сопротивления батарей.
- •Параллельное соединение
- •Количество теплоты, выделяемое в единицу времени в рассматриваемом участке цепи, пропорционально произведению квадрата силы тока на этом участке и сопротивлению участка.
- •43.Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле. Сила Лоренца. Ее величина, направление и использование для управления движением заряженных частиц.
- •44. Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея). Эдс индукции. Правило Ленца.
- •45.Самоиндукция и индуктивность. Проявление индуктивности в электрических цепях.
- •48. Электрический колебательный контур. Собственные колебания. Формула Томсона.
- •49.Затухающие колебания. Уравнение, график и характеристики.
- •50. Вынужденные колебания. Резонанс.
- •Для полного понимания электрических процессов в цепях переменного тока приводим Закон Ома для переменного тока. Он отличается от закона для цепей постоянного тока!
- •54. Уравнение плоской электромагнитной волны и ее характеристики. Шкала электромагнитных излучений.
- •55.Плотность энергии электромагнитного поля. Поток и плотность потока энергии электромагнитного поля.
- •56.Основные законы геометрической оптики.
- •61.Тепловое излучение и его характеристики. Законы Кирхгофа и Стефана-Больцмана.
- •64.Внешний фотоэффект и его законы.
- •65. Фотоны. Энергия, импульс и масса фотона. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
- •66.Давление света. Опыты Лебедева. Квантовое и волновое объяснение давления света.
- •67.Эффект Комптона.
- •70. Постулаты Бора. Теория атома водорода по Бору, ее успехи и трудности.
- •71.Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Границы применимости классической механики.
- •Основные положения
- •Подуровень, характеризующийся значением
- •75.Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение.
- •76.Состав ядра. Характеристика ядра. Изотопы.
- •Перечислим основные характеристики ядер,:
- •77.Ядерные силы. Их свойства и природа.
- •80.Виды радиоактивного распада и их реакции. Превращение нуклонов.
- •81.Реакции деления ядер. Реакции синтеза ядер.
- •82.Общие сведения об элементарных частицах. Классификация элементарных частиц. Фундаментальные частицы.
- •83.Фундаментальные взаимодействия и их краткая характеристика. Переносчики фундаментальных взаимодействий.
83.Фундаментальные взаимодействия и их краткая характеристика. Переносчики фундаментальных взаимодействий.
Фундамента́льные взаимоде́йствия — качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел.
На сегодня достоверно известно существование четырех фундаментальных взаимодействий:
- гравитационного
- электромагнитного
- сильного
- слабого
Гравитационное взаимодействие
Общепринятой классической (не квантовой) теорией гравитационного взаимодействия является эйнштейновская общая теория относительности. Гравитация определяет движение планет в звездных системах, играет важную роль в процессах, протекающих в звездах, управляет эволюцией Вселенной, в земных условиях проявляет себя как сила взаимного притяжения.
Согласно общей теории относительности, гравитация связана с кривизной пространства-времени и описывается в терминах так называемой римановой геометрии. В настоящее время все экспериментальные и наблюдательные данные о гравитации укладываются в рамки общей теории относительности. Однако данные о сильных гравитационных полях по существу отсутствуют, поэтому экспериментальные аспекты этой теории содержат много вопросов. Такая ситуация порождает появление различных альтернативных теорий гравитации, предсказания которых практически неотличимы от предсказаний общей теории относительности для физических эффектов в Солнечной системе, но ведут к другим следствиям в сильных гравитационных полях.
Электромагнитное взаимодействие
В электромагнитном взаимодействии участвуют все заряженные тела, все заряженные элементарные частицы. В этом смысле оно достаточно универсально. Классической теорией электромагнитного взаимодействия является максвелловская электродинамика. В качестве константы связи принимается заряд электрона e. С точки зрения квантовой теории переносчиком электромагнитного взаимодействия является элементарная частица фотон - безмассовый бозон со спином 1. Квантовое электромагнитное взаимодействие между зарядами условно изображается следующим образом:
Сильное взаимодействие
Сильное взаимодействие ответственно за устойчивость атомных ядер. Поскольку атомные ядра большинства химических элементов стабильны, то ясно, что взаимодействие, которое удерживает их от распада, должно быть достаточно сильным. Хорошо известно, что ядра состоят из протонов и нейтронов. Чтобы положительно заряженные протоны не разлетелись в разные стороны, необходимо наличие сил притяжения между ними, превосходящих силы электростатического отталкивания. Именно сильное взаимодействие является ответственным за эти силы притяжения.
Характерной чертой сильного взаимодействия является его зарядовая независимость. Ядерные силы притяжения между протонами, между нейтронами и между протоном и нейтроном по существу одинаковы. Отсюда следует, что с точки зрения сильных взаимодействий протон и нейтрон неотличимы и для них используется единый термин нуклон, то есть частица ядра.
Слабое взаимодействие
Это взаимодействие является наиболее слабым из фундаментальных взаимодействий, экспериментально наблюдаемых в распадах элементарных частиц, где принципиально существенными являются квантовые эффекты. Слабое взаимодействие выделяется с помощью следующего правила: если в процессе взаимодействия участвует элементарная частица, называемая нейтрино (или антинейтрино), то данное взаимодействие является слабым. Слабое взаимодействие в отличие от гравитационного является короткодействующим. Это означает, что слабое взаимодействие между частицами начинает действовать, только если частицы находятся достаточно близко друг к другу. Если же расстояние между частицами превосходит некоторую величину, называемую характерным радиусом взаимодействия, слабое взаимодействие не проявляет себя.
Переносчики фундаментальных взаимодействий
Переносчиком электромагнитного взаимодействия выступает фотон. Теория электромагнитного взаимодействия была представлена квантовой электродинамикой. Переносчики сильного взаимодействия - глюоны. Глюоны - переносчики взаимодействия между кварками, связывающие их попарно или тройками. Переносчики слабого взаимодействия три частицы - W ± и Z ° бозоны. Они были открыты лишь в 1983 г. Радиус слабого взаимодействия чрезвычайно мал, поэтому его переносчиками должны быть частицы с большими массами покоя. Переносчик гравитационного поля - гравитон. Спин гравитона равен 2. В принципе гравитоны можно зафиксировать в эксперименте. Но поскольку гравитационное взаимодействие очень слабое и в квантовых процессах практически не проявляется, то непосредственно зафиксировать гравитоны очень сложно. Каждый вид частиц играет свою роль в формировании структуры материи и Вселенной.