§10.4 Сложение волн.

Сложение волн подчиняется принципу суперпозиции: волны распространяются в среде, не зависимо друг от друга, при этом результирующее значение равно векторной сумме смещений каждой волны в отдельности.

1. ₁₂, ΔФ=f(t)

A²=A₁²+A₂²

W~A²

W=W₁+W₂

2. ω₁=ω₂, λ₁=λ₂

a) cosΔФ=1, ΔФ=2πn,

Δr=2πλ/2

A=A_max A₁=A₂=A₀

W=4W₀

б) cosΔФ=-1, ΔФ=π(2n+1)

r=(2n+1)λ/2

A_min²=(A₁-A₂)² A₁=A₂=A₀

A=0 W=0

Таким образом в пространстве возникают участки в которых энергия в 4 раза больше чем энергия источника и существуют участки где энергия равна. Такая картина распределения интенсивности колебаний называется интерференцией.

Молекулярная физика и термодинамика.

Молекулярная физика – это раздел, в котором изучаются физические свойства тел на основе из внутреннего строения. Современная наука стоит на основе принципов атомизма. Все вещества состоят из атомов и молекул, которые находится в непрерывном тепловом хаотическом движении. Характер этого движения зависит от агрегатного состояния вещества в твердых телах - это колебания ионов в узлах кристаллической решетки относительно положения равновесия. В газах – это ломаная линия. В жидкостях тепловое движение носит промежуточный характер, который сводится к тому, что молекулы находятся в определенном равновесном положении, перескакивают время от времени из одного положения в другое. Исторически имеются 2 подхода в молекулярной физике. Один называется статистическим, а второй – термодинамический. В 1-м случае рассматривается движение огромного числа частиц, во втором рассматривается макроскопические характеристики (давление, объем, температура, плотность). В основе 2-го подхода лежит эмпирические законы, которые называют началами термодинамики. Закон Авогадро: в одном моле вещества находится N_A= 6.02 * 10²³частиц.

Глава 11. Кинетическая теория газов

§11.1 Основное уравнение кинетической теории газов.

Идеальным газом называют газ, в котором отсутствуют взаимодействие между молекулами и размеры атомов пренебрежимо малы (материальные точки), атомы или молекулы совершают упругие соударения со стенками сосуда. При этих условиях молекулы идеального газа оказывают силовое воздействие на стенки сосуда, которое характеризуется физической величиной называемой давлением. P=F/S, Па. Давление – сила, действующая на единицу поверхности.

Основное уравнение МКТ.

Поскольку молекулы движутся хаотически, то на каждую стенку давление будет оказываться в 6 раз меньше.

§11.2 Кинетическая интерпретация абсолютной температуры.

Давление, объём и температура связаны эмпирическим уравнением Менделева-Клапейрона:

Сравнивая последнее уравнение с основным уравнением МКТ , то

Абсолютная температура по шкале Кельвина характеризует интенсивность теплового движения. Отсюда ясен физический смысл абсолютного нуля. Нулю по шкале Кельвина соответствует полное отсутствие движения молекул.

§11.3 Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы.

Числом степеней свободы называют количество независимых координат, которые определяют положение тела в пространстве. Точка в пространстве имеет 3 координаты и имеет 3 степени свободы. Твердое тело имеет 3 степени свободы, центра инерции и 3 вращательных степени свободы. Молекулы идеального газа имеют среднюю кинетическую энергию . Таким образом, на одну степень свободы приходитсяkT/2. Этот закон очевиден для идеального газа и справедлив для любого случая и гласит, что на одну степень свободы в среднем приходится одинаковое количество энергии равное kT/2.

1. i=3 – одноатомный

2. i=3+2=5 – 2-х атомный

3. i=3+3=6 – 3-х атомный и более

Для многоатомного газа: