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 Δ t по цепи протекает заряд Δ q = I Δ t. Электрическое поле на выделенном участке совершает работу:
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)
Результирующую амплитуду найдем по формуле Усиление – sin(wt-ф) =1 Ослабление – sin(wt-ф)=0
3. Агрегатные состояния: 1) Жидкость – характерна большая подвижность частиц и малое свободное пространство между ними -> жидкость сохраняет свой объем и принимает форму сосуда. Жидкость имеет индивидуальное свойство – текучесть. Плотность жидкости гораздо выше плотности газов из-за определенного расположения в ней молекул. Свойства жидкости по всем направлениям одинаковы (изотропны). 2) Газ – частицы не связаны (слабо связаны) силами взаимодействия. КинетическаяWтеплового движения частиц значительно превосходит потенциальную энергию взаимодействия между ними -> частицы движутся свободно, целиком заполняя сосуд, в котором находятся. 3) Твердое тело – вещество находится при низкой температуре, частицы образуют правильную геометрическую структуру -> энергия связей между частицами гораздо больше энергии тепловых колебаний, которые не нарушают образованную структуру. 4) Плазма – частично или полностью ионизированный газ. При сильном нагревании любое вещество превращается в газ. Если увеличивать температуру, резко увеличивается процесс термической ионизации. Молекулы газа начинают распадаться на составляющие их атомы, которые превращаются в ионы.
Билет №10.+ 1. Электрический ток. Сила тока. Плотность тока. Электродвижущая сила. Напряжение. Электрическое сопротивление проводников. 2. Механические колебания. Смещение, амплитуда, частота, фаза и циклическая частота колебаний. Гармонические колебания. Уравнение гармонических колебаний. 3. Фотоэлектрический эффект. Вольтамперная характеристика фототока. Опытные закономерности фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
1. Электрический ток — упорядоченное нескомпенсированное движение свободных электрически заряженных частиц, например, под воздействием электрического поля. Такими частицами могут являться: в проводниках — электроны, в электролитах — ионы (катионы и анионы), в газах - ионы и электроны, в вакууме при определенных условиях - электроны, в полупроводниках — электроны и дырки (электронно-дырочная проводимость). Силой тока называется физическая величина
Сила тока в системе СИ измеряется в Амперах. По закону Ома сила тока
Электродвижущая сила (ЭДС) — скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних (непотенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура. ЭДС можно выразить через напряжённость электрического поля сторонних сил (
ЭДС так же, как и напряжение, измеряется в вольтах. Можно говорить об электродвижущей силе на любом участке цепи. Это удельная работа сторонних сил не во всем контуре, а только на данном участке. ЭДС гальванического элемента есть работа сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда внутри элемента от одного полюса к другому. Работа сторонних сил не может быть выражена через разность потенциалов, так как сторонние силы непотенциальны и их работа зависит от формы траектории. Так, например, работа сторонних сил при перемещении заряда между клеммами тока вне самого источника равна нулю. Электрическое сопротивление — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему. Сопротивление для цепей переменного тока и для переменных электромагнитных полей описывается понятиями импеданса и волнового сопротивления. Сопротивлением (резистором) также называют радиодеталь, предназначенную для введения в электрические цепи активного сопротивления. Сопротивление (часто обозначается буквой R или r) считается, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника; её можно рассчитать как
2.Механические колебания – это повторяющееся движение, при котором тело многократно проходит одно и то же положение в пространстве. Различают периодические и непериодические колебания. Периодическими называют колебания, при которых координата и другие характеристики тела описываются периодическими функциями времени. Примерами механических колебаний могут служить движение шара на пружине, на нити, движение ножек звучащего камертона или молекул воздуха вблизи него. Смещение — отклонение тела от положения равновесия. Обозначение (Х), Единица измерения метр. Амплитуда колебаний (А) - наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия (отклонение величины от ее среднего значения). Период колебаний (Т) - время, через которое движение тела полностью повторяется. Частота колебаний (v) – величина, показывающая число колебаний, совершаемых за 1с. Циклическая частота (w) – это число колебаний, совершаемых за 2p секунд. Фаза колебаний — определяет смещение в любой момент времени, то есть определяет состояние колебательной системы. Гармонические колебания – колебания, при которых физическая величина, характеризующая эти колебания, изменяется во времени по синусоидальному закону: x = Acos(wt + a), где x значение колеблющейся величины в момент времени t, A амплитуда колебаний, w – циклическая (или круговая) частота, ф=(wt+a) – фаза гармонических колебаний, ф 0 – начальная фаза. скорость – это производная от координаты по времени. Ускорение – это производная от скорости по времени 3. Вентильным фотоэффектом называется такое явление, при котором фотоэлектроны покидают пределы тела, переходя через поверхность раздела в другое твердое тело. Внутренним фотоэффектом называется перераспределение электронов по энергетическим состояниям в твердых и жидких полупроводниках, происходящее под действием излучений. Приводит к возникновению фотопроводимости, проявляется в изменении концентрации носителей зарядов в среде. Внешним фотоэффектом называется испускание электронов веществом под действием электромагнитных излучений. (вылетевшие электроны – фотоэлектроны; эл. ток, образованный при упорядоченном движении во внешнем электрическом поле – фототок). Вольт-амперные характеристики: - Ток насыщения прямо пропорционален интенсивности падающего света - Анода могут достичь те электроны, кинетическая энергия которых превышает |eU|. Измерив Ux, можно определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов: eU=(mV2/2)max - Фотоэффект наблюдается, если ν падающего света больше или равна красной границе. Красная граница равна: ν0=A/h, Wк max=hν-A Законы фотоэффекта: - Макс. кин. энергия фотоэлектронов линейно возрастает с увеличением ν света и не зависит от его интенсивности. - Для каждого вещества существует так называемая красная граница фотоэффекта, при которой еще возможен внешний фотоэффект. -Число фотоэлектронов, вырываемых светом из катода за 1 секунду, прямо пропорционально интенсивности света. Фотоэффект практически безынерционен: фототок возникает мгновенно после начала освещения катода при условии, что ν>νmin. Уравнение Эйнштейна: hν=A+mV2/2 Если энергия фотонаhν меньше работы выхода А, то фотоэффект невозможен. Граничная частота – красная граница фотоэффекта.
Билет №11.+ 1. Электрический ток в металлах. Закон Ома. 2. Упругие (механические) волны. Механизм и условия возникновения упругих волн. Поперечные и продольные упругие волны, условия их возникновения. Формулы скорости упругих волн в различных средах. Длина волны. Циклическое волновое число. Уравнение плоской волны. 3. Термодинамические параметры. Их связь со средним значением характеристик молекул: основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа, внутренняя энергия идеального газа, температура, термодинамическая вероятность и энтропия.
1.Электрический ток в металлах – это упорядоченное движение электронов под действием электрического поля. Носителями электрического тока в металлах являются свободные электроны. Опыты показывают, что при протекании тока по металлическому проводнику переноса вещества не происходит, следовательно, ионы металла не принимают участия в переносе электрического заряда. Закон Ома — физический закон, определяющий связь между Электродвижущей силой источника или напряжением с силой тока и сопротивлением проводника. Закон Ома для полной цепи:
|
, равная отношению количества заряда 
, прошедшего за некоторое время 
через поперечное сечение проводника, к величине этого промежутка времени.
к участку цепи и обратно пропорциональна сопротивлению 
проводника этого участка цепи:
). В замкнутом контуре (
) тогда ЭДС будет равна:
, где 
— элемент длины контура.
где R — сопротивление; U — разность электрических потенциалов на концах проводника; I — сила тока, протекающего между концами проводника под действием разности потенциалов.
.
а=х``
.
