4.19-20.Постоянный электрический ток

2.8. Колебания. Волны

Механические колебания

; ; ; ; ; ; ;

x – смещение от положения равновесия или значение колеблющейся величины, x_max – амплитуда колебаний, ω₀ – циклическая собственная частота, t – время, φ₀ – начальная фаза, (ω₀t + φ₀) – фаза колебаний, T – период колебаний, N – число колебаний за время t, ν – частота колебаний.

Собственная частота и период колебаний математического маятника: , ;

g – ускорение свободного падения, ℓ – длина подвеса.

Собственная частота и период колебаний пружинного маятника:

, ;

k – жёсткость пружины, m – масса тела, прикреплённого к пружине.

, где ;

F_возвр – сила, возвращающая тело в положение равновесия в пружинном маятнике.

; ; .

Электромагнитные колебания

; ; ; ; ;

q – заряд на обкладках конденсатора, q_max – максимальный заряд на обкладках конденсатора, L – индуктивность колебательного контура, C – ёмкость колебательного контура.

Переменный ток

, где ; , ;

Ɛ – переменная ЭДС, ν – частота переменного электрического тока, N – число витков, B – магнитная индукция, S – площадь витков, i – переменный ток, u – переменное напряжение, ψ – разность фаз фазами между переменного тока и напряжения.

, ; ;

I_д, U_д – действующее значение силы тока и напряжения, P – мощность переменного электрического тока.

; ; ; ;

X_C – реактивное ёмкостное сопротивление, X_L – реактивное индуктивное сопротивление, Z – полное сопротивление электрической цепи переменного тока.

Волны

; ; ;

ℓ – расстояние вдоль луча от источника волны до некоторой точки, λ – длина волны, υ – скорость распространения волны, ν – частота волны, n – показатель преломления волны в некоторой среде, c = 2,99792458∙10⁸ м/с – скорость света в вакууме.

; ; ;

Δφ – разность фаз, Δℓ – геометрическая разность хода, Δ – оптическая разность хода.

Условие максимума: ;

Условие минимума: ;

Условие максимума для дифракционной решётки: ,

d – период дифракционной решётки, φ – угол отклонения от прямолинейного распространения, m – порядок спектра.

Геометрическая оптика

; . ; .

; ,

α – угол падения, β – угол преломления, n_1,2 – показатели преломления 1-й и 2-й сред, α_пр – предельный угол полного внутреннего отражения, D – оптическая сила линзы, F – фокусное расстояние линзы, n_л – показатель преломления линзы, n_ср – показатель преломления среды, окружающей линзу, R_1,2 – радиус кривизны 1-й и 2-й поверхности линзы, d – расстояние от объекта до линзы, f – расстояние от изображения до линзы, Γ – увеличение линзы, H – размер изображения, h – размер объекта.

Элементы теории относительности

; ; ; ; ;

; ; ; _;

_{υ – релятивистская скорость, p – релятивистский импульс, m0 – масса покоя, E – релятивистская энергия, E0 – энергия покоя, Eк – релятивистская кинетическая энергия, m – релятивистская масса, ℓ – релятивистские размеры тела, ℓ0 – собственные размеры тела, Δt – релятивистский промежуток времени, Δt0 – собственный промежуток времени.}

2.9.Квантовая физика

Квантовые свойства света

; ; ; .

ε – энергия фотона, h = 6,626176∙10^–34 Дж∙с – постоянная Планка, ν – частота фотона, c = 2,99792458∙10⁸ м/с – скорость света в вакууме, λ – длина волны фотона, m – масса фотона, p – импульс фотона.

Фотоэффект:

; , ,

A_вых – работа выхода электрона, E_к,max – максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона, ν_min, λ_max – красная граница фотоэффекта, υ_max – максимальная скорость фотоэлектрона, e – заряд электрона, U_з – запирающее напряжение.

Давление света:

, где ,

p – давление света, N – число фотонов, S – площадь поверхности, t – время, ρ – коэффициент отражения.

Строение ядра

; ; ;

m_э – масса электрона, υ_n – скорость электрона на n-ой орбите, r_n – радиус n-ой орбиты, hν – энергия фотона, W_n,m – энергия электрона на n-ом и m-ом уровнях, R = 2,07∙10¹⁶ с^–1 – постоянная Ридберга, n, m – номера энергетических уровней атома.

; ; ; ,

X – символ химического элемента, N – число нейтронов в ядре, A – массовое число ядра (число протонов и нейтронов в ядре), Z – порядковый номер атома в таблице Менделеева или число протонов в ядре, Δm – дефект массы, m_p – масса протона, m_n – масса нейтрона, m_яд – масса ядра, E_св – энергия связи.

, ,

N – число не распавшихся ядер, N₀ – начальное число ядер, λ – радиоактивная постоянная, T – постоянная полураспада.