- •Содержание
- •Глава 1. Основы механики
- •§ 1.1. Механика и ее структура
- •§ 1.2. Модели и основные понятия
- •§ 1.3. Скорость
- •§ 1.4. Ускорение и его составляющие
- •§ 1.5. Виды механического движения
- •Классификация движения в зависимости от тангенциальной и нормальной составляющих ускорения
- •§ 1.6. Свободное падение
- •§ 1.7. Движение тела, брошенного вертикально вверх
- •1. Движение вертикально вверх с начальной скоростью υ0
- •§ 1.8. Движение тела, брошенного горизонтально
- •§ 1.9. Движение тела, брошенного под углом к горизонту
- •§ 1.10. Равномерное движение точки по окружности
- •Глава 2. Основы ДинамикИ
- •§ 2.1. Первый закон Ньютона. Масса. Сила
- •§ 2.2. Второй и третий законы Ньютона.
- •§ 2.3. Преобразования Галилея.
- •§ 2.4. Закон сохранения импульса.
- •§ 2.5. Силы в механике. Силы трения
- •§ 2.6. Сила тяготения
- •§ 2.7. Энергия. Работа. Мощность
- •§ 2.8. Кинетическая энергия
- •§ 2.9. Потенциальная энергия
- •§ 2.10. Работа силы тяжести.
- •§ 2.11. Работа силы упругости. .
- •Глава 3. Механика жидкостей
- •§ 3.1. Давление в жидкости и газе
- •§ 3.2. Уравнение неразрывности
- •§ 3.3. Уравнение Бернулли
- •Полным давлением
- •Глава 4. Основы специальной теории относительности
- •§ 4.1. Постулаты специальной теории относительности
- •§ 4.2. Релятивистская кинематика
- •§ 4.3. Релятивистская динамика
- •Глава 5. Молекулярная физика
- •§ 5.1. Статистический и термодинамический методы
- •§ 5.2. Молекулярно-кинетическая теория.
- •§ 5.3. Уравнение состояния идеального газа
- •§ 5.4. Графическое представление изопроцессов
- •§ 5.5. Основное уравнение молекулярно -
- •§ 5.6. Распределение молекул идеального газа по
- •§ 5.8. Упругие свойства твердых тел
- •Глава 6. Основы Термодинамика
- •§ 6.1. Внутренняя энергия идеального газа.
- •§ 6.2. Первое начало термодинамики
- •§ 3.3. Работа газа при изменении его объема
- •§ 6.4. Круговой процесс (цикл).
- •§ 6.5. Теплоемкость удельная и молярная
- •§ 6.6. Применение первого начала термодинамики к
- •§ 6.7. Уравнение теплового баланса
- •§ 6.8. Второе начало термодинамики
- •§ 6.9. Тепловые двигатели и холодильные машины
- •§ 6.10. Цикл Карно
- •Глава 7. Основы электродинамика
- •§ 7.1. Электрический заряд и закон его сохранения
- •§ 7.2. Закон Кулона. Электростатическое поле и его
- •§ 7.3. Принцип суперпозиции. Графическое
- •§ 7.4. Работа сил электростатического поля.
- •§ 7.5. Разность потенциалов. Эквипотенциальные
- •§ 7.6. Проводники в электростатическом поле
- •7.7. Диэлектрики в электростатическом поле
- •§ 7.8. Электроемкость. Конденсаторы
- •§ 7.8. Энергия электростатического поля
- •§ 7.10. Постоянный электрический ток
- •§ 7.11. Сторонние силы. Электродвижущая сила и
- •§ 7.12. Закон Ома. Сопротивление проводников
- •§ 7.14. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца
- •§ 7.15. Магнитное поле и его характеристики
- •§ 7.16. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных
- •§ 7.17. Принцип суперпозиции магнитных полей.
- •§ 7.18. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в
- •§ 7.19. Магнитные свойства вещества
- •§ 7.20. Явление и закон электромагнитной индукции
- •§ 7.21. Правило Ленца. Эдс индукции в неподвижных и
- •§ 7.22. Индуктивность контура. Самоиндукция
- •§ 7.23. Взаимная индукция. Трансформаторы.
- •Глава 8. Колебания и волны
- •§ 8.1. Гармонические колебания и их характеристики
- •§ 8.2. Механические гармонические колебания
- •§ 8.3. Пружинный и математический маятники
- •§ 8.4. Свободные гармонические колебания в
- •§ 8.5. Вынужденные механические и электромагнитные
- •§ 8.6. Переменный электрический ток
- •§ 8.7. Резонанс в цепи переменного тока.
- •§ 8.8. Упругие и электромагнитные волны
- •§ 8.9. Электромагнитные волны
- •§ 8.10. Шкала электромагнитных волн.
- •Глава 9. Основы оптика
- •§ 9.1. Корпускулярная и волновая теории света
- •§ 9.2. Основные законы оптики
- •§ 9.3. Полное отражение
- •§ 9.4. Линзы и их основные характеристики
- •§ 9.5. Дисперсия света
- •§ 9.6 Интерференция
- •§ 9.7 Дифракция
- •§ 9.8. Поляризация света
- •§ 9.9. Излучение и спектры
- •Глава 10. Квантовая природа излучения
- •§ 10.1. Фотоэффект
- •§ 10.2 Давление света
- •Глава 11. Основы физики атома
- •§ 11.1. Линейчатый спектр атома водорода
- •§ 11.2. Физика атомного ядра
- •§ 11.3.Энергия связи ядра. Дефект массы ядра
- •§ 11.4. Ядерные силы. Модели ядра
- •§ 11.5. Радиоактивность
- •§ 11.6. Правила смещения. Закон радиоактивного
- •§ 11.7. Ядерные реакции
- •§ 11.8. Элементарные частицы
- •§ 11.9. Типы взаимодействий элементарных частиц
- •§ 11.10. Кварки
- •Приложения
- •Физические постоянные
- •3. Приставки системы си
- •4. Некоторые сведения векторной алгебры
§ 11.9. Типы взаимодействий элементарных частиц
Сильное взаимодействие. Обусловливает связь протонов и нейтронов в ядрах атомов и обеспечивает исключительную прочность этих образований, лежащих в основе стабильности вещества.
Электромагнитное взаимодействие. Характерно для всех элементарных частиц, за исключением нейтрино, антинейтрино и фотона. Ответственно, в частности, за существование атомов и молекул, обусловливая взаимодействие в них положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов.
Слабое взаимодействие. Ответственно за взаимодействие частиц, происходящих с участием нейтрино и антинейтрино (например, β-распад), а также за безнейтринные процессы распада, характеризующиеся довольно большим временем жизни распадающейся частицы.
Гравитационное взаимодействие. Присуще всем без исключения частицам, однако, ввиду малости масс элементарных частиц, оно пренебрежимо мало и в процессах микромира, по-видимому, несущественно.
Характер фундаментальных взаимодействий. Фундаментальные взаимодействия характеризуются относительной интенсивностью и радиусом действия. Чем сильнее интенсивность, тем быстрее протекают процессы. Сильное и слабое взаимодействия — короткодействующие.
Взаимодействие |
Интенсивность |
Радиус действия, м |
Сильное |
~1 |
~10-15 |
Электромагнитное |
1/137 |
∞ |
Слабое |
~10-10 |
~10-18 |
Гравитационное |
~10-38 |
∞ |
§ 11.10. Кварки
Кварк - фундаментальная частица, обладающая электрическим зарядом, кратным e/3, и не наблюдающаяся в свободном состоянии. Кварки являются точечными частицами вплоть до масштаба примерно 0,5·10−19 м, что примерно в 20 тысяч раз меньше размера протона. Из кварков состоят адроны, в частности, протон и нейтрон. В настоящее время известно 6 разных «сортов» (чаще говорят — «ароматов») кварков, свойства которых даны в таблице. Кроме того, для калибровочного описания сильного взаимодействия постулируется, что кварки обладают и дополнительной внутренней характеристикой, называемой «цвет». Каждому кварку соответствует антикварк с противоположными квантовыми числами.
Фундаментальное свойство элементарных частиц — их взаимопревращаемостъ. Для всех типов взаимодействия элементарных частиц выполняются законы сохранения энергии, импульса, момента импульса и электрических зарядов.
Кварки участвуют в сильных, слабых и электромагнитных взаимодействиях. Сильные взаимодействия (обмен глюоном) могут изменять цвет кварка, но не меняют его аромат. Слабые взаимодействия, наоборот, не меняют цвет, но могут менять аромат. Необычные свойства сильного взаимодействия приводят к тому, что одиночный кварк не может удалиться на какое-либо заметное расстояние от других кварков, а значит, кварки не могут наблюдаться в свободном виде.
Символ |
Название |
Заряд |
|
|
рус. |
англ. |
|
Первое поколение |
|||
d |
нижний |
down |
−1/3 |
u |
верхний |
up |
+2/3 |
Второе поколение |
|||
s |
странный |
strange |
−1/3 |
c |
очарованный |
charm (charmed) |
+2/3 |
Третье поколение |
|||
b |
прелестный |
beauty (bottom) |
−1/3 |
t |
истинный |
truth (top) |
+2/3 |
В настоящее время считается, что истинно элементарными частицами являются шесть лептонов и шесть антилептонов. Андроны, согласно современным представлениям, состоят из кварков и антикварков.
Точка зрения сегодняшнего дня такова: между лептонами и кварками существует симметрия — число лептонов должно быть равно числу типов кварков (их сейчас предсказано тоже шесть).