Релятивистская механика (V ≈ c)

Полная энергия: - (формула Эйнштейна)

Энергия покоя:

Кинетическая энергия релятивистской частицы:

Релятивистские масса и импульс:

Релятивистское сокращение длины:

Если двумя часами (земными и находящимися в космическом корабле) измерять время какого-либо физического процесса (например, период колебания маятника), проходящего в космическом корабле,

движущемся со скоростью v относительно Земли, то времена, измеренные этими часами, будут разными: ,

где – время физического процесса, измеренное часами находящимися в корабле

(собственное время),

– время того же физического процесса, измеренное земными часами (неподвижными).

————————————————————————————————————————————————

Кванты света (фотоны)

Энергия фотона: , c = λּν

Квант света или пучок света: E = cּp p = mּc ,

где E , p , m – энергия, импульс и масса фотона или пучка света..

Формула Эйнштейна: E = mc² (эквивалентность энергии и массы).

Формула Де-Бройля: , где p – импульс фотона или элементарной частицы.

Давление света (P): , где Δp - импульс, полученный поверхностью S за время Δt.

Δp = 2p , (зеркальная поверхность, отражение света)

Δp = p, (чёрная поверхность, поглощение света),

где p – импульс света, падающего на S за Δt.

Интенсивность излучения (I): , где E – энергия излучения через S за Δt,

p – импульс света через S за Δt, c – скорость света.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

,

где U_ЗАДЕРЖ - задерживающая разность потенциалов; m, e – масса и заряд электрона.

Красная граница фотоэффекта (ν _min или λ _max): ;

Ядерная физика

Деффект масс ядра: Δm = Zּm _p + Nּm _n – m _Я (где m_Я – масса целого ядра).

Деффект масс ядерной реакции : Δm = [m(А) + m(В)] – [m(C) + m(D)]

Если Δm > 0 , то идет реакция с выделением энергии.

Если Δm < 0 , то идет реакция с поглощением энергии.

Энергия связи ядра: E _св = Δmּc² (c – скорость света).

Удельная энергия связи: , где А – число нуклонов в ядре.

Замечание! Чем больше E_удель , тем более устойчиво ядро.

Закон радиоактивного распада: , где N – число нераспавшихся ядер в момент t,

N₀– число ядер в начальный момент времени. Число распавшихся ядер (N₀ – N).

Активность изотопа: (число распавшихся ядер за единицу времени)

– неизвестное ядро, где A – число нуклонов (т.е. протонов + нейтронов), Z – число протонов,

X – химический элемент.

– нейтрон.

или – протон.

– дейтерий,

– тритий.

или – α-частица

– электрон (β-частица)

– позитрон (β-частица)

– гамма-квант (нуклонов и заряд не имеет). 1 эВ = 1,6ּ10^–19 Дж.

20