1. Идеальный газ - это физическая модель газа, взаимодействие между молекулами которого пренебрежительно мало.

- вводится для математического описания поведения газов.

Реальные разреженные газы ведут себя как идеальный газ!

Свойства идеального газа:

- взаимодействие между молекулами пренебрежительно мало

- расстояние между молекулами много больше размеров молекул

- молекулы - это упругие шары

- отталкивание молекул возможно только при соударении

- движение молекул - по законам Ньютона

- давление газа на стенки сосуда - за счет ударов молекул газа

В теории газов скорость молекул принято определять через среднее значение квадрата скорости молекул.

Хотя скорости различных молекул сильно отличаются друг от друга, но среднее значение квадрата скорости молекул есть величина постоянная.

Формула для расчета среднего значения квадрата скорости молекул газа:

В теории газов часто используется понятие кинетической энергии молекул.

Используя среднее значение квадрата скорости молекул, получаем формулу для определения средней кинетической энергии молекул:

Основное уравнение МКТ газа

Основное уравнение МКТ связывает микропараметры частиц ( массу молекулы, среднюю кинетическую энергию молекул, средний квадрат скорости молекул) с макропараметрами газа (р - давление, V - объем, Т - температура).

Давление газа на стенки сосуда пропорционально произведению концентрации молекул на среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы.

р - давление газа на стенки сосуда(Па)

n - концентрация молекул, т.е. число молекул в единице объема ( 1/м3)

- масса молекулы (кг)

- средний квадрат скорости молекул ( м2/с2)

ρ - плотность газа (кг/м3)

- средняя кинетическая энергия молекул (Дж)

Давление идеального газа на стенки сосуда зависит от концентрации молекул и пропорционально средней кинетической энергии молекул.

2. Радиоволны и некоторые рентгеновские лучи излучаются при ускорении или замедлении свободных электронов - например, при столкновениях.

Все остальные виды электромагнитных волн возникают при переходах электронов между электронными оболочками внутри атомов.

Поглощение электромагнитных волн вызывает увеличение температуры среды, что приводит к инфракрасному излучению.

Гамма-лучи излучаются радиоактивными веществами.

Во многих случаях электромагнитные волны излучаются не непрерывно, а как последовательность импульсов, называемых фотонами.

Билет 11

1. Состояние данной массы газа полностью определено, если известны его давление, температура и объем. Эти величины называют параметрами состояния газа. Уравнение, связывающее параметры состояния, называют уравнением состояния.

Уравнение Клапейрона-Менделеева - зависимость между параметрами идеального газа (давлением p, объёмом V и абсолютной температурой Т), определяющими его состояние.

Уравнением Менделеева–Клапейрона:

pV = mRT/M,

где р – давление, V – объем, m – масса, М – молярная масса, R – универсальная газовая постоянная. Физический смысл универсальной газовой постоянной в том, что она показывает, какую работу совершает один моль идеального газа при изобарном расширении при нагревании на 1 К (R = 8,31 ДжДмоль • К)).

Установлено французским учёным Б. П. Э. Клапейроном (В. P. Е. Clapeyron) в 1834. В 1874 Д.И. Менделеев вывел уравнение состояния для одного моля идеального газа; pV=RT

Уравнение Менделеева–Клапейрона показывает, что возможно одновременное изменение трех параметров, характеризующих состояние идеального газа. Однако многие процессы в газах, происходящие в природе и осуществляемые в технике, можно рассматривать приближенно как процессы, в которых изменяются лишь два параметра. Особую роль в физике и технике играют три процесса: изотермический, изохорный и изобарный.

Изопроцессом называют процесс, происходящий с данной массой газа при одном постоянном параметре – температуре, давлении или объеме. Из уравнения состояния как частные случаи получаются законы для изопроцессов.

Изотермическим называют процесс, протекающий при постоянной температуре. Т = const. Он описывается законом Бойля–Мариотта:

pV = const.

Изохорным называют процесс, протекающий при постоянном объеме. Для него справедлив закон Шарля:

V = const, p/T = const.

Изобарным называют процесс, протекающий при постоянном давлении. Уравнение этого процесса имеет вид

V/T = const

и называется законом Гей-Люссака. Все процессы можно изобразить графически (рисунок 1).

Процессы реальных газов

Реальные газы удовлетворяют уравнению состояния идеального газа при не слишком высоких давлениях (пока собственный объем молекул пренебрежительно мал по сравнению с объемом сосуда, в котором находится газ) и при не слишком низких температурах (пока потенциальной энергией межмолекулярного взаимодействия можно пренебречь по сравнению с кинетической энергией теплового движения молекул), т. е. для реального газа это уравнение и его следствия являются хорошим приближением.

2.Белый свет содержит электромагнитные волны разных частот.

В вакууме скорость электромагнитных волн всех частот одинакова; однако в среде скорости распространения волн разных частот отличаются друг от друга.

Дисперсия света - зависимость скорости света в веществе от частоты волны.

Разным скоростям распространения волн соответствуют разные абсолютные показатели преломления среды.

С помощью призмы можно разложить белый свет в спектр. При этом мы увидим семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Красный, зеленый и синий называются основными цветами: они не могут быть образованы сочетанием других цветов, но сами, сочетаясь в разных пропорциях, образуют все другие цвета, а также белый свет.

Поскольку свет представляет собой электромагнитную волну, то для него справедливо свойство интерференции. Вспомним, что с интерференцией мы уже встречались, изучая механические волны.

Для наблюдения интерференции необходимо, чтобы волны от источников света были когерентны. Независимые источники естественного света некогерентны, поэтому от таких источников с помощью глаза невозможно наблюдать устойчивую интерференционную картину. На практике световой поток, идущий от одного источника, разделяют на два потока.

На рисунке представлен опыт Юнга: световой поток разделяют с помощью двух узких щелей (шириной около 1 мкм). При этом на экране наблюдают интерференционную картину: чередование ярких (максимумов) и черных (минимумов) полос.

Билет 12