1.Четыре фундаментальных взаимодействия. Виды «химических» и «обычных» сил и сведении их к фундаментальным взаимодйствиям.

Фундаментальные взаимодействия — качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел.

На сегодня достоверно известно существование четырех фундаментальных взаимодействий.

-гравитационное- универсальное фундаментальное взаимодействие между всеми материальными телами. В приближении малых скоростей и слабого гравитационного взаимодействия описывается теорией тяготения Ньютона, в общем случае описывается общей теорией относительности Эйнштейна -в классической механике.

- Электромагни́тное— одно из четырёх фундаментальных взаимодействий. Электромагнитное взаимодействие существует между частицами, обладающими электрическим зарядом. С современной точки зрения электромагнитное взаимодействие между заряженными частицами осуществляется не прямо, а только посредством электромагнитного поля.

-Си́льное ядерное взаимоде́йствие-наличие в ядрах протонов, нейтронов говорит о том, что должны существовать взаимодействия, которые гораздо интенсивнее электромагнитных, иначе не могло образоваться ядро. Эти взаимодействия проявляются лишь в пределах ядра.

- Слабое взаимодействие, или слабое ядерное взаимодействие, — одно из четырёх фундаментальных взаимодействий в природе. Оно ответственно, в частности, за бета-распад ядра. Это взаимодействие называется слабым, поскольку два других взаимодействия, значимые для ядерной физики (сильное и электромагнитное), характеризуются значительно большей интенсивностью.

2.Закон Кулона в скалярной и векторной форме. Коэффициент пропорциональности в СИ.

Закон Кулона- сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды, пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Она является силой притяжения, если знаки зарядов разные, и силой отталкивания, если эти знаки одинаковы.

Закон Кулона в скалярном виде:

Закон Кулона в векторном виде:

Единичный вектор

Коэффициент пропорциональности в СИ.

В СГС- единица измерения заряда выбрана таким образом, что коэффициент k равен единице.

В СИ-одной из основных единиц является единица силы электрического тока ампер, а единица заряда — кулон — производная от него. Величина ампера определена таким образом, что k = c²·10⁻⁷ Гн/м = 8,987·10⁹ Н·м²/Кл²

В СИ коэффициент k записывается в виде =8,987*10⁹ Н·м²/Кл²( ^-12

В однородном изотропном веществе в знаменатель формулы добавляется диэлектрическая проницаемость среды ε.

В СГС: k=1/ ε

В СИ: k=1/4пεε₀

3.Строение атома. Элементарный заряд. Ионы. Нейтральность вещ-ва.

А́том— частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Атом состоит из атомного ядра и электронов.

-нейтральный- число протонов в ядре совпадает с числом электронов.

-катион- число протонов в ядре больше числа электронов( положительный ион)

-анион- число протонов в ядре меньше числа электронов( отрицательный ион)

Ядро, несущее почти всю массу атома, состоит из положительно заряженных протонов и незаряженных нейтронов, связанных между собой при помощи сильного взаимодействия. Атомы классифицируются по количеству протонов и нейтронов в ядре: число протонов Z соответствует порядковому номеру атома в периодической системе Менделеева и определяет его принадлежность к некоторому химическому элементу, а число нейтронов N — определённому изотопу этого элемента. Число Z также определяет суммарный положительный электрический заряд атомного ядра и число электронов в нейтральном атоме, задающее его размер. Атомы различного вида в разных количествах, связанные межатомными связями, образуют молекулы.

Ион— одноатомная или многоатомная электрически заряженная частица, образующаяся в результате потери или присоединения атомом или молекулой одного или нескольких электронов.

Свойства зарядов:

-электрический заряд q= -e

-протон. Заряд q=+e

Элементарный заряд- фундаментальная физическая постоянная, приблизительно равная e=1,6*10^-19 Кл

4.Свойства заряда: квантование, аддитивность, инвариантность, локальное сохранение.

Квантование электрического заряда. На основании большого числа экспериментов установлено, что электрический заряд квантуется, т. е. заряд любого тела кратен целому числу элементарных зарядов, каждый из которых имеет величину, равную 1,60×10^-19 Кл. Этот элементарный заряд принято обозначать буквой e. Частицей с отрицательным элементарным зарядом является электрон. Примером устойчивой частицы с положительным элементарным зарядом служит протон.

Аддитивность— свойство величин, состоящее в том, что значение величины, соответствующее целому объекту, равно сумме значений величин, соответствующих его частям, в некотором классе возможных разбиений объекта на части. Например, аддитивность объёма означает, что объём целого тела равен сумме объёмов составляющих его частей.

Фундаментальным свойством электрического заряда является его релятивистская инвариантность. Это свойство тесно связано с сохранением электрического заряда и означает в широком смысле, что в любой инерциальной системе отсчета полный электрический заряд сохраняется. Или в более узком смысле, что находящиеся в различных инерциальных системах наблюдатели, измеряя электрический заряд, получают одно и то же его значение. Таким образом, электрический заряд тела не зависит от того, движется тело или покоится.

Локальное сохранение - алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц, образующих электрически изолированную систему, не изменяется при любых процессах, происходящих в этой системе.