11. Статистическая механика.

Статистическая физика — раздел физики, изучающий свойства макроскопических тел как систем из очень большого числа частиц (молекул, атомов, электронов). В статистической физике применяют статистические методы, основанные на теории вероятностей.

Статистическую физику разделяют на статистическую термодинамику, исследующую системы в состояниях статистического равновесия, и кинетику физическую, или неравновесную статистическую термодинамику, изучающую неравновесные процессы. Статистическая физика, основанная на законах квантовой механики, называется квантовой статистикой.

Основные задачи статистической физики — вычисление наблюдаемых макроскопических величин, характеризующих систему, на основе закона движения составляющих ее частиц; в случае статистического равновесия — вычисление термодинамических потенциалов (свободной энергии, давления и др.) в зависимости от температуры и др. параметров, в неравновесном случае — получение уравнений, описывающих неравновесные процессы.

Статистическая физика — основа теории газов, жидкостей и твердых тел, имеет широкую область применения.

СТАТИСТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА, ветвь физики, изучающая свойства ВЕЩЕСТВ и основанная на различных статистических законах. Так как в подобной системе содержится большое количество молекул, то это позволяет прибегать к статистике и дает возможность открытия системы в любом состоянии. ЭНТРОПИЯ (хаотичность или стохастичность) этой системы объясняется большим числом ее возможных состояний. Без постороннего воздействия система тяготеет к наиболее вероятному распределению состояний энергии.

12. Корпускулярно-волновой дуализм (оптика).

Законы оптики Евклида:

1. Закон прямолинейного распространения света в однород среде

2. Угол падения равен углу отражения

Выпуклая зерк поверхность свет рассеивает, а вогнутая собирает.

СР. ученый Альхаден вычислил, что зрит образ и сетчатка глаза образуют пирамиду. Согласно его расчетам изображение попадало на челов глаз в перевернутом виде.

2 Теории света:

1. Ньютон – корпускулярная теория (свет=поток частиц). У частицы можно посчитать импульс и координату, у волны длину и частоту.

2. Гюйгенс – волновая теория (свет=волна)

В 14-18в физика опирается на корпус теор, в 19в были открыты волновые св-ва света:

1. Интерференция – сложение когерентных волн. Если волны распростр-ся одинаково, происходит распространение волны, в противном случае – затухание.

2. Эффект доплера – в случае движения источника света, частота волн в направлении движения будет увелич, а длина сокращ. Если источник света удаляется, его спектр смещается к красному. (эффект крас смещения в спектрах дальних галактик указ-т на то, что вселенная расширяется)

3. Поляризация света – при прохождении двух кристаллов, ориентированных различн образом, свет будет гаситься

4. В уравнениях максвелла появляется константа С=3*10^8 м/с.

5. Свет – ЭМ волна.

Постоянство скорости света: Майкельсон-Морли искал эфир. Эфир обнаружен не был. Скорость не менялась.

Положение Гюгекса-Френеля – точка, до которой дошло возбуждение, сама становится источником вторичн волн.

Фотоэффект (герц 1881) – выбивание световой волной частиц с поверхности.

Свет = фотон – порция света.

1908 – рождение квант механики. Макс Планк рассчитывает энергию фотона, увязывая хар-ку частицы – энергию с хар-кой волны – частотой. E=hV.

Представления о строении атома:

1903 – модель кекса. В нем хаотично располож отриц заряж электроны.

1911 – Резенфорд предлагает планетарную модель частицы – в центре заряж ядро, по орбите вращ отриц заряж частицы – электроны.

1913 Бор формулир-т постулаты квант мех.:

1)стационарное состояние – во время движения по стац орбите электрон не расходует энергию.

2)Квантовые переходы – при переходе е из состояния более энергетически сильного (с дальней орбиты) в состояние более слабое, квант hV приучается, в против случае поглоащется.

Квант (луи де броль 1924) – все элем частицы обладают корпускулярно-волновой природой.