- •Предисловие
- •Общие методические указания
- •Понятие о физической картине мира
- •Рабочая программа введение
- •1. Физические основы механики
- •1.1. Элементы кинематики
- •1.2. Динамика частиц
- •2. Статистическая физика и термодинамика
- •2.1. Макроскопические состояния
- •2.2. Статистические распределения
- •3. Электричество и магнетизм
- •3.2. Постоянный электрический ток
- •3.3. Магнитное поле
- •3.4. Статическое поле в веществе
- •4 Физика колебаний и волн
- •4.3. Ангармонические колебания
- •4.4. Волновые процессы
- •4.5. Интерференция
- •4.6. Дифракция волн
- •4.7. Электромагнитные волны в веществе
- •5. Квантовая физика
- •5.12. Жидкие кристаллы
- •5.13. Вещество в экстремальных условиях
- •6. Совреметнная физическая картина мира
- •Применение микрокалькулятора при решении задач
- •Фундаментальные физические постоянные
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Контрольные работы №1а, 1б.
- •Контрольные работы 2а, 2б.
- •II. Основы электродинамики Пояснения к рабочей программе
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Контрольная работа №2
- •III. Колебания. Волны. Оптика Пояснения к рабочей программе
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Контрольная работа №3
- •IV. Элементы атомной и ядерной физики и физики твердого тела Пояснения к рабочей программе
- •Основные уравнения и формулы
- •Примеры решения задач
- •Контрольная работа № 4
- •Приложения
- •1.Основные физические постоянные (округленные значения)
- •2. Некоторые астрономические величины
- •17. Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований
- •18. Производные некоторых функций
- •23. О приближенных вычислениях
Основные уравнения и формулы
Длина волны де Бройля
где h – постоянная Планка,
р – импульс частицы.
Соотношение неопределенностей
Гейзенберга:
для координаты и импульса
где Δх – неопределенность координаты
частицы,
Δрх – неопределенность проекции
импульса частицы на соответс-
твующую координатную ось;
для энергии и времени
где ΔЕ – неопределенность энергии
частицы в некотором состоянии,
Δt – время нахождения частицы
в этом состоянии.
Плотность вероятности нахождения
частицы в соответствующем месте
пространства
где ψ – волновая функция частицы.
Волновая функция, описывающая
состояние частицы в бесконечно
глубокой одномерной потенциальной
яме
где l – ширина ямы,
х – координата частицы в яме (0 < x < l),
n – квантовое число (n = 1, 2, 3, …).
Энергия частицы в бесконечно глубо-
кой одномерной потенциальной яме
где m – масса частицы.
Сериальные формулы спектра
водородоподобных атомов
где λ – длина волны спектральной линии,
R – постоянная Ридберга,
Z – порядковый номер элемента,
n = 1, 2, 3, …, k = n + 1, n + 2, ….
Спектральные линии характеристи-
ческого рентгеновского излучения
где а – постоянная экранирования.
Дефект массы ядра
где mp – масса протона,
mп – масса нейтрона,
mн – масса атома ,
ma и mя – масса атома и его ядра
Z и А – заряд и массовое числа.
Энергия связи ядра
где с – скорость света в вакууме.
Удельная энергия связи
Закон радиоактивного распада
где N0 – начальное число радиоактивных
ядер в момент времени t = 0,
N – число не распавшихся радиоак-
тивных ядер в момент времени t,
λ – постоянная радиоактивного
распада.
Активность радиоактивного вещества
Закон поглощения гамма – излучения
веществом
где I0 – интенсивность гамма – излуче-
ния на входе в поглощающий
слой вещества,
I - интенсивность гамма – излучения
после прохождения поглощающего
слоя вещества толщиной х,
μ – линейный коэффициент
поглощения.
Энергия ядерной реакции
где m1 и m2 – массы покоя частиц, всту-
пающих в реакцию,
Σm’i – сумма масс покоя частиц,
образовавшихся в результате
реакции.
Пороговая кинетическая энергия
налетающей частицы, вызывающей
ядерную реакцию
где m1 – масса покоя налетающей
частицы,
m2 – масса покоящейся частицы.
Среднее число фононов с энергией εi
в кристалле
где k – постоянная Больцмана,
T – термодинамическая температура.
Молярная изохорная теплоемкость
кристаллической решетки:
при температуре Т << θD
при температуре Т >> θD
где R – молярная газовая постоянная,
T – термодинамическая температура
кристалла,
θD – характеристическая температура
Дебая.
Среднее число свободных электронов
с энергией Еi в металле
где ЕF – энергия Ферми.
Примесная электропроводность
полупроводников
где е – элементарный заряд,
n- и n+ - концентрация электронов
и дырок,
b- и b+ - подвижность электронов
и дырок.