
- •1. Векторные и скалярные величины в физике. Сложение и умножение векторов.
- •Сложение векторов
- •2. Галилей – основоположник научного подхода к изучению природы.
- •Первый закон Ньютона
- •Второй закон Ньютона
- •Третий закон Ньютона
- •4. Система отсчета. Принцип относительности Галилея. Преобразование Галилея.
- •Вид преобразований при коллинеарных осях[4]
- •Формула преобразования скоростей
- •5. Гравитационное поле. Напряжённость гравитационного поля.
- •6. Масса инертная и гравитационная.
- •Определение
- •8. Векторы моментов силы и момента импульса.
- •9. Уравнение моментов. Закон сохранения момента импульса.
- •Оба эти условия не являются достаточными для покоя.
- •11. Иерархия научных законов. Законы сохранения в механике. Математическая формулировка законов сохранения. Закон Сохранения Импульса
- •Закон Сохранения Механической Энергии
- •12. История развития представлений о Вселенной. Законы Кеплера.
- •Средневековье Европа
- •Первый закон Кеплера (закон эллипсов)
- •Второй закон Кеплера (закон площадей)
- •Третий закон Кеплера (гармонический закон)
- •13. Взаимосвязь между свойствами Вселенной и возможностью появления в ней разумной жизни.
- •15. Понятие пространства. Измерение больших и малых расстояний.
- •16. Детерминизм Лапласа.
- •18. Распределение Максвелла.
- •19. Необратимые и обратимые процессы. Открытые, закрытые и изолированные системы.
- •20. Энтропия в изолированных и не изолированных системах.
- •21. Равновесие в системе, состоящей из большого числа частиц.
- •Для одноатомных газов
- •Для многоатомных газов
- •Для смесей газов
- •Для жидкостей
- •22. Второе начало термодинамики. Термодинамическое определение энтропии.
- •Термодинамическое определение энтропии
- •23. Статистическое определение энтропии, термодинамическая вероятность. Статистическое определение энтропии: принцип Больцмана
- •24. Стрела времени.
- •Ось времени в классической физике
- •Ось времени и теория относительности
- •25. Равновесные, слабо неравновесные и сильно неравновесные процессы.
- •26. Самоорганизация. Порядок через флуктуацию. Диссипативные системы.
- •27. Эффект Бернара как прототип явлений самоорганизации.
- •Основные характеристики
- •Принцип суперпозиции в электродинамике
- •30. Основные законы электростатики, закон Кулона, закон сохранения заряда.
- •Закон сохранения заряда в дифференциальной форме
- •31. Электрическое поле в диэлектриках и проводниках.
- •Основные уравнения и законы
- •Закон Фарадея
- •33. Магнитное поле в веществе. Магнитное поле в веществе
- •34. Движение частиц в электрическом и магнитном полях. Движение заряженных частиц
- •Однородном магнитном поле
- •Движение заряженных частиц
- •Неоднородном магнитном поле
- •Движение заряженных частиц
- •Однородном электрическом поле
- •Движение заряженных частиц
- •Неоднородном электрическом поле
- •35. Электромагнитная индукция. Токи смещения.
- •Закон Фарадея
- •Ток смещения в классической электродинамике
- •36. Теория электромагнитного поля. Уравнение Максвелла.
- •37. Электромагнитные волны.
- •38. Тепловое излучение. Квантовая гипотеза Планка.
- •Основные свойства теплового излучения
- •39. Фотоэффект.
- •Законы внешнего фотоэффекта
- •Внутренний фотоэффект
- •40. Принцип неопределённости.
- •Определение
- •41. Геометрическая оптика. Миражи.
- •Законы геометрической оптики
- •43. Когерентность. Способы получения когерентных пучков.
- •Виды когерентности
- •45. Применение явления интерференции.
- •Физические принципы
- •Источники света
- •Регистрирующие среды
- •47. Давление света.
- •48. Противоречия электродинамики и принципа относительности Галилея.
- •50. Основные постулаты специальной теории относительности.
- •Постулаты Специальной Теории Относительности (сто)
- •2 Рисунок 7.1.2.
- •51. Преобразования Лоренца.
- •Относительность промежутков времени
- •53. Сокращение длины и замедление времени.
- •55. Пространственно-временные графики и понятия «прошлое, настоящее и будущее». Пространственно-временные диаграммы
- •56. Экспериментальные подтверждения кривизны пространства и замедления времени.
- •57. Эквивалентность массы и энергии.
- •Масса покоя как вид энергии
- •Понятие релятивистской массы
- •58. Строение атома. Опыты Резерфорда.
- •Квантовые числа электронов
- •60. Корпускулярно-волновой дуализм.
- •Корпускулярно-волновая двойственность света
- •61. Роль прибора при исследовании микрообъектов.
- •62. Уравнение Шредингера.
- •Общий случай
- •63. Частица в потенциальном «ящике».
- •64. Квантовые числа и периодическая система элементов.
- •65. Радиоактивность. Период полураспада.
- •Виды лучей радиоактивного распада
- •Альфа-распад
- •Бета-распад
- •Гамма-распад (изомерный переход)
- •66. Альфа, бета и гамма распад.
- •67. Открытие нейтрона. Основные свойства нейтронов и протонов:масса, спин и магнитный момент.
- •69. Ядерные силы.
- •70. Ядерные реакции. Типы и классификация.
- •Термоядерный синтез
- •Фотоядерная реакция
- •71. Ядерные реакции под действием нейтронов.
- •По величине спина
- •По видам взаимодействий
- •Составные частицы
- •Фундаментальные (бесструктурные) частицы
- •75. Классификация элементарных частиц.
- •77. Лептоны. Закон сохранения лептонного числа.
- •Свойства
- •Лептонное число
Виды лучей радиоактивного распада
Э. Резерфорд экспериментально установил (1899), что соли урана испускают лучи трёх типов, которые по-разному отклоняются вмагнитном поле:
лучи первого типа отклоняются так же, как поток положительно заряженных частиц; их назвали α-лучами;
лучи второго типа обычно отклоняются в магнитном поле так же, как поток отрицательно заряженных частиц, их назвали β-лучами(существуют, однако, позитронные бета-лучи, отклоняющиеся в противоположную сторону);
лучи третьего типа, которые не отклоняются магнитным полем, назвали γ-излучением.
Альфа-распад
Основная статья: α-распад
α-распадом называют самопроизвольный распад атомного ядра на дочернее ядро и α-частицу (ядро атома 4He).
α-распад, как правило, происходит в тяжёлых ядрах с массовым числом А≥140 (хотя есть несколько исключений). Внутри тяжёлых ядер за счёт свойства насыщения ядерных сил образуются обособленные α-частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов. Образовавшаяся α-частица подвержена большему действию кулоновских сил отталкивания от протонов ядра, чем отдельные протоны. Одновременно α-частица испытывает меньшее ядерное притяжение к нуклонам ядра, чем остальные нуклоны. Образовавшаяся альфа-частица на границе ядра отражается от потенциального барьера внутрь, однако с некоторой вероятностью она может преодолеть его (см. Туннельный эффект) и вылететь наружу. С уменьшением энергии альфа-частицы проницаемость потенциального барьера экспоненциально уменьшается, поэтому время жизни ядер с меньшей доступной энергией альфа-распада при прочих равных условиях больше.
Правило смещения Содди для α-распада:
.
Пример:
.
В результате α-распада элемент смещается на 2 клетки к началу таблицы Менделеева, массовое число дочернего ядра уменьшается на 4.
Бета-распад
Основная статья: β-распад
Беккерель доказал, что β-лучи являются потоком электронов. β-распад — это проявление слабого взаимодействия.
β-распад (точнее, бета-минус-распад, β − -распад) — это радиоактивный распад, сопровождающийся испусканием из ядра электрона и антинейтрино.
β-распад является внутринуклонным процессом. Он происходит вследствие превращения одного из d-кварков в одном из нейтроновядра в u-кварк; при этом происходит превращение нейтрона в протон с испусканием электрона и антинейтрино:
Правило смещения Содди для β − -распада:
Пример:
После β − -распада элемент смещается на 1 клетку к концу таблицы Менделеева (заряд ядра увеличивается на единицу), тогда какмассовое число ядра при этом не меняется.
Существуют также другие типы бета-распада. В позитронном распаде (бета-плюс-распаде) ядро испускает позитрон и нейтрино. При этом заряд ядра уменьшается на единицу (ядро смещается на одну клетку к началу таблицы Менделеева). Позитронный распадвсегда сопровождается конкурирующим процессом — электронным захватом (когда ядро захватывает электрон из атомной оболочки и испускает нейтрино, при этом заряд ядра также уменьшается на единицу). Однако обратное неверно: многие нуклиды, для которых позитронный распад запрещён, испытывают электронный захват. Наиболее редким из известных типов радиоактивного распада является двойной бета-распад, он обнаружен на сегодня лишь для десяти нуклидов, и периоды полураспадов превышают 1019 лет. Все типы бета-распада сохраняют массовое число ядра.