- •Содержание.
- •Основы кинематики.
- •Примеры решения задач.
- •Основы динамики.
- •Силы в механики
- •Алгоритм решения задач.
- •Примеры решения задач.
- •Законы сохранения в механике.
- •Алгоритм решения задач на законы сохранения импульса и энергии.
- •Примеры решения задач.
- •Колебания и волны.
- •Электромагнитные колебания.
- •Примеры решения задач
- •Механика жидкостей и газов.
- •Примеры решения задач.
- •Основные положения мкт.
- •Основы термодинамики.
- •Примеры решения задач.
- •Электрическое поле. Основные понятия и законы.
- •Примеры решения задач.
- •Постоянный ток
- •Электрический ток в различных средах
- •Магнитное поле.
- •Магнитные свойства вещества
- •Электромагниты
- •Оптика Скорость света, её экспериментальное определение. Прямолинейность распространение света.
- •Законы отражения света. Построение изображений в плоском зеркале.
- •Построение изображений в сферических зеркалах.
- •Построение изображений в вогнутом сферическом зеркале.
- •Построение изображений в выпуклом сферическом зеркале.
- •Закон преломления света. Показатель преломления.
- •Собирающая и рассеивающая линзы. Формула тонкой линзы.
- •Построение изображений в собирающей линзе.
- •Построение изображений в рассеивающей линзе.
- •Глаз - как оптическая система. Очки.
- •Примеры решения задач:
- •Строение атома. Атомные явления.
- •Пример решения задачи.
- •Атомное ядро. Ядерная энергия.
- •Астрономия.
Строение атома. Атомные явления.
Испускание лучистых энергий раскаленными телами называются тепловым излучением.
Инфракрасное излучение излучается атомами и молекулами.
Инфракрасное излучение дают все тела при любой температуре.
Тела, нагретые до очень высоких температур, испускают невидимое ультрафиолетовое излучение.
Излучаются всеми твердыми телами, у которых t>1ООО0С, а также светящимися парами ртути.
Тела, которые полностью поглощают энергию излучений волн, любой длины, называются абсолютно черными телами.
Закон Стефана – Больцмана: полная лучеиспускательная способность абсолютно черного тела прямо пропорциональна его абсолютной температуре в четвертой степени: Ет = ·T4 (Дж).
Ет - энергия электромагнитных излучений, испускающихся из единицы поверхности абсолютно черного тела за единицу времени при данной температуре по всем частотам (ν) или длинам волн (λ).
Т- температура тела по Кельвину.
- постоянная Стефана – Больцмана;= 5,672 . 10-8 Вт/м2 К4 .
Одна минимальная порция энергии, испускаемая или поглощаемая телом, называется квантом или фотоном.
Формула Макса Планка
Е0 – самая малая доля энергии, т.е. энергия одного кванта (Дж).
ν – частота излучения (Гц)
h - постоянная Планка (h = 6,62х10-34 Дж · с)
Энергия фотона: Е = h · ν (Дж)
Импульс фотона: p=m · c= ==
Формула Эйнштейна: h · ν =Aвых + –Энергия фотона расходуется на вырывание электрона с поверхности вещества и сообщение ему кинетической энергии.
Работу, совершаемую для вырывания электрона с поверхности металла, называют работой выхода электрона. , гдеvmin–красная граница фото эффекта или минимальная частота, (– максимальная длина волны для фотоэффекта).
Фотон – элементарная частица с нулевой массой покоя. Скорость фотона равна 3.108 м/с.
Фотоэффектом называется явление вырывания электронов с поверхности твердых и жидких тел под действием излучений.
Пример решения задачи.
1. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона калия при его освещении лучами длинной волны 4 * 10-7 м, если работа выхода электрона у калия 3,62 * 10-19 Дж.
Решение: h ν=Aвых + = Авых + Ек Ек = h ν - Авых.
Так как ,то Ек= h - Авых; Ек = 6,62*10-34Дж*с . - 3,62*10-19 Дж
= 1,345*10-19 Дж. Ответ: 1,345*10-19Дж.
Лучи, возникающие при большом торможении быстрых электронов, называют рентгеновскими лучами. Они обладают большой проникающей способностью и используются в медицине, а также для исследования структуры кристаллов и сложных органических молекул.
В основе действия ускорителей лежит работа электрического поля А над заряженной частицей А=е U=
U – напряжение (В)
е – скорость электрона (м/с)
mе – масса электрона (кг)
е – заряд электрона (Кл)
Радиоактивность – самопроизвольное превращение ядер одного химического элемента в ядра других химических элементов.
Излучение радиоактивных элементов в электрическом или магнитном полях распадаются на 3 вида:
а, β, γ – лучи.
γ-лучи–поток коротковолновых электромагнитных излучений (). В магнитном и электрическом полях не меняет своего начального направления. Проникающая способность самая большая. Оказывает сильное биологическое воздействие.
β-лучи–поток электронов (), движущихся со скоростями, близкими к скорости света. В электрическом или магнитном поле сильно отклоняется. Заряжен отрицательно.
α-лучи–поток ядер атомов гелия () несут положительный заряд, равный по абсолютному значению удвоенному заряду электрона (+2е). В магнитном поле слабо отклоняется. Проникающая способность ниже, чем у β – частиц.
Процесс самопроизвольного испускания α, β, γ–лучей ядрами радиоактивных элементов называется радиоактивностью, а сами лучи – радиоактивными излучениями.
Планетарную модель атома предложил Резерфорд. В центре атома расположено положительно заряженное ядро, вокруг вращаются отрицательно заряженные электроны. Атом – нейтральная система частиц. Количество положительных протонов в ядре и отрицательных электронов равно. Если атом теряет электрон, то образуется «+» ион, если атом приобретает электрон, то образуется «–» ион.
Атомное ядро состоит из положительно заряженных частиц – протонов, а также из нейтронов - заряд которого равен нулю. Количество протонов равно порядковому номеру элемента в таблице Менделеева. А = Ζ+N, А – массовое число (атомная масса), Z – число протонов, N – число нейтронов.
Спектр – разноцветные составляющие разложенного светового излучения, представленные в виде полос или отдельных линий. Существуют непрерывные, линейчатые и полосатые спектры излучения и столько же видов спектров поглощения.
Непрерывные или сплошные спектры дают тела, находящиеся в твёрдом или жидком состоянии, а также сильно сжатые газы.
Линейчатые спектры дают все вещества в газообразном атомарном состоянии. Линейчатый спектр частокол цветных линий различной яркости, разделённых широкими тёмными полосы.
Полосатые спектры создаются не атомами, а молекулами газа, не связанными или слабо связанными друг с другом. Полосатые спектры состоят из отдельных цветных полос, разделённых темными промежутками.
Газ поглощает наиболее интенсивно свет как раз тех длин волн, которые он испускает в сильно нагретом состоянии. Тёмные линии на фоне непрерывного спектра – это линии поглощения, образующие в совокупности спектр поглощения.
I постулат Бора. Атом может находиться в особых стационарных состояниях. Находясь в этих состояниях, он не излучает и не поглощает электромагнитные волны.
II постулат Бора. При переходе атома из одного стационарного состояния с энергией Еn в другое с энергией Ек испускается или поглощается один квант энергии. hν = Еп - Ек
ПРИМЕР: Каков состав ядра Серебра ()
Решение:
А = Z + NN = А-Z. Z= 47 протоновN = 107-47 = 60 нейтронов.
Ответ: 47 протонов, 60 нейтронов.