6. Элементарные и фундаментальные частицы. Обменный механизм взаимодействий.

Элементарные частицы принято делить на три группы:

1) фотоны – квант электромагнитного излучения

2)лептоны, участвующие в электронных слабых взаимодействиях

3) адроны, обладающие сильным взаимодействием

Типы фундаментального взаимодействия:

1. Сильное, ядерное – обуславливает связь протонов и нейтронов в ядре атома и обеспечивает исключительную прочность этих образований.

2. Э/м взаимодействие – взаимодействие, в основе которого лежит связь с магнитным полем. (взаимное расположение положительных ядер и отрицательных электронов – пример редакции )

3. Слабое – ответственно за взаимодействие частиц β-распада и μ-распада.

4. Гравитационное взаимодействие присуще всем без исключения частицам, обусловленное силами взаимного притяжения между телами.

7. Молекулярно-кинетические представления о строении вещества в различных агрегатных состояниях. Статистический метод описания состояния и поведения систем многих частиц. Функция распределения частиц по состояниям.

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. Кинетическая W теплового 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 м-ду частицами гораздо больше энергии тепловых колебаний, которые не нарушают образованную структуру.

4. Плазма – частично или полностью ионизированный газ. При сильном нагревании любое в-во превращается в газ. Если увеличивать температуру, резко увеличивается процесс термической ионизации. Молекулы газа начинают распадаться на составляющие их атомы, которые превращаются в ионы.

Статистический метод: состояние частицы характеризуется средними значениями тех же величин, характеризующих их в мезханике. Среднее значение рассчитывается на основе функций распределения частиц по состояниям (Максвелла, Больцмана, Бозе-Эйнштейна, Ферми-Дирака).

Стат. метод – нахождение функций распределения по состояниям.

8. Термодинамические параметры. Их связь со средними значениями характеристик молекул, основное уравнение м/к теории идеального газа, W_ВН идеального газа, температура, термодинамическая вероятность, энтропия.

Термодинамические параметры – величины, которыми описывается состояние и поведение системы при термодинамических и статистических методах рассмотрения системы. Являются взаимосвязанными.

Основное уравнение МКТ: P=nkT

n=N/V (концентрация молекул), N=νN_A=m/μ*N_A (кол-во молекул газа)

P=1/3*m₀nṼ², m₀=m/N (масса одной молекулы газа), Ṽ² – квадрат средней квадратичной скорости

√Ṽ²= Ṽ_сркв=√(3RT/μ)

Температура – мера W_кин одной молекулы газа.

Wвн (внутренняя энергия) – энергия, основополагающая движение частиц в системе и их взаимодействие между собой. Является функцией состояния системы.

W_вн=3/2*νRT (одноатомный идеальный газ)

W_вн=5/2*νRT (двухатомный идеальный газ)

Энтропия – величина, служащая для характеристики вероятности состояний; функция состояния системы.

Число различных микросостояний, посредством которых осуществляется данное макросостояние, называется статистической вероятностью состояния.