- •Содержание
- •1. Основные теоретические сведения 6
- •2. Задачи для контрольных работ 19
- •Введение
- •1. Основные теоретические сведения
- •2. Задачи для контрольных работ
- •2.1. Физические основы механики
- •2.2. Электромагнетизм
- •2.3. Колебания и волны
- •2.4. Оптика
- •2.5. Квантовая физика. Физика атомного ядра и элементарных частиц
- •2.6. Основы молекулярной физики и термодинамики
- •Библиографический список
- •Приложение
- •1. Рабочая программа курса физики
- •Раздел 1. «Механика»
- •Раздел 2. «Электричество и магнетизм»
- •Раздел 3. «Колебания и волны»
- •Раздел 4. «Оптика»
- •Раздел 5. «Квантовая механика»
- •Раздел 6. «Термодинамика»
- •Раздел 7. «Статистическая физика»
- •Раздел 8. «Физика конденсированного состояния»
- •2. Пример оформления контрольной работы вариант 1
- •Используемая литература
- •3. Правила работы с приближенными числами
- •4. Справочные таблицы
- •Н. А. Каляева, м. Н. Сергеев
Используемая литература
1. Савельев, И. В. Курс общей физики. В 3 т. Т. 1. Механика. Молекулярная физика [Текст] / И. В. Савельев. – 5-е изд., стереотип. – СПб.: Лань, 2006. – 432 с.
2. Савельев, И. В. Курс общей физики. В 3 т. Т. 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика [Текст] / И. В. Савельев. – 5-е изд., стереотип. – СПб.: Лань, 2006. – 496 с.
3. Савельев, И. В. Курс общей физики. В 3 т. Т. 3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц [Текст] / И. В. Савельев. – 4-е изд., стереотип. – СПб.: Лань, 2005. – 320 с.
4. Пиралишвили, Ш. А. Механика. Электромагнетизм. [Текст] / Ш. А. Пиралишвили, Н. А. Мочалова, З. В. Суворова, Е. В. Шалагина, В. В. Шувалов. – М.: Машиностроение, 2006. – 336 с.
3. Правила работы с приближенными числами
Большинство физических величин выражаются приближенными числовыми значениями. При работе с такими числами следует соблюдать следующие правила.
1. Значащими (которые можно считать достоверными) называются все цифры, начиная с первой слева, отличной от нуля.
Например: число 0,003010 = 3,010 10 – 3; значащие цифры 3010, т. е. четыре значащие цифры.
2. При сложении и вычитании более точное число должно быть округлено до менее точного.
Например: 2,3 + 1,077 = 2,3 + 1,1 = 2,4.
3. При умножении и делении в результате оставляется столько значащих цифр, сколько в множителе с наименьшим числом значащих цифр.
Например: 2,881 2,4 = 6,9.
4. При 0,1 с точностью до процента можно использовать приближенные формулы:
(1 + )n = 1 + n ;
e = 1 + ;
ln (1 + ) = – 2 / 2;
sin = ( – в радианах);
cos = 1.
4. Справочные таблицы
Таблица 1
Основные физические постоянные (округленные значения)
Физическая постоянная |
Обозначение |
Значение |
Ускорение свободного падения |
g |
9,81 м/с2 |
Гравитационная постоянная |
G |
6,67∙10 – 11 м3/(кг∙с2) |
Число Авогадро |
NA |
6,02∙1023 моль – 1 |
Универсальная газовая постоянная |
R |
8,31 Дж/(моль∙К) |
Постоянная Больцмана |
k |
1,38∙10 – 23 Дж/К |
Элементарный заряд |
e |
1,6∙10 – 19 Кл |
Скорость света в вакууме |
c |
3,00∙108 м/с |
Постоянная Стефана-Больцмана |
|
5,67∙10 – 8 Вт/(м2∙К4) |
Постоянная смещения Вина |
b |
2,90∙10 – 3 м∙К |
Постоянная Планка |
h |
6,63∙10 – 34 Дж∙с |
Постоянная
Планка, деленная на |
|
1,05∙10 – 34 Дж∙с |
Постоянная Ридберга (для водорода) |
R |
1,097∙107 м – 1 |
Радиус первой Боровской орбиты |
A |
0,529∙10 – 10 м |
Комптоновская длина волны электрона |
k |
2,43∙10 – 12 м |
Энергия ионизации атома водорода |
Ei |
2,18∙10 – 18 Дж |
Атомная единица массы |
a.е.м. |
1,660∙10 – 27 кг |
Электрическая постоянная |
0 |
8,85∙10 – 12 Ф/м |
Магнитная постоянная |
0 |
4∙10 – 7 Гн/м |
Таблица 2
Плотность твердых тел
Твердое тело |
Плотность, 103 кг/м3 |
Твердое тело |
Плотность, 103 кг/м3 |
Алюминий |
2,70 |
Медь |
8,93 |
Барий |
3,50 |
Никель |
8,90 |
Ванадий |
6,02 |
Свинец |
11,3 |
Висмут |
9,80 |
Серебро |
10,5 |
Железо |
7,88 |
Цезий |
1,90 |
Литий |
0,53 |
Цинк |
7,15 |
Таблица 3
Плотность жидкостей
Жидкость |
Плотность, 103 кг/м3 |
Жидкость |
Плотность, 103 кг/м3 |
Вода |
1,00 |
Спирт |
0,80 |
Глицерин |
1,26 |
Сероуглерод |
1,26 |
Ртуть |
13,6 |
|
|
Таблица 4
Плотность газов (при нормальных условиях)
Газ |
Плотность, кг/м3 |
Газ |
Плотность, кг/м3 |
Водород |
0,09 |
Гелий |
0,18 |
Воздух |
1,29 |
Кислород |
1,43 |
Таблица 5
Поверхностное натяжение жидкостей
Жидкость |
Поверхностное натяжение, мН/м |
Жидкость |
Поверхностное натяжение, мН/м |
Вода |
72 |
Ртуть |
500 |
Мыльная вода |
40 |
Спирт |
22 |
Таблица 6
Эффективный диаметр молекулы
Газ |
Диаметр, 10 – 10 м |
Газ |
Диаметр, 10 – 10 м |
Азот |
3,0 |
Гелий |
1,9 |
Водород |
2,3 |
Кислород |
2,7 |
Таблица 7
Диэлектрическая проницаемость
Вещество |
Проницаемость |
Вещество |
Проницаемость |
Парафин |
2,0 |
Вода |
81 |
Стекло |
7,0 |
Масло трансформаторное |
2,2 |
Таблица 8
Удельное сопротивление металлов
Металл |
Удельное сопротивление, 10 – 8 Ом∙м |
Металл |
Удельное сопротивление, 10 – 8 Ом∙м |
Железо |
9,8 |
Медь |
1,27 |
Нихром |
110 |
Серебро |
1,6 |
Таблица 9
Энергия ионизации
Вещество |
Ei , 10 – 18 Дж |
Ei , эВ |
Водород |
2,18 |
13,6 |
Гелий |
3,94 |
24,6 |
Ртуть |
1,66 |
10,4 |
Литий |
12,1 |
75,6 |
Таблица 10
Показатель преломления
Вещество |
Показатель преломления |
Вещество |
Показатель преломления |
Вода |
1,33 |
Стекло |
1,5 |
Глицерин |
1,47 |
Алмаз |
2,42 |
Таблица 11
Работа выхода электронов
Металл |
10 – 19 Дж |
эВ |
Калий |
3,5 |
2,2 |
Литий |
3,7 |
2,3 |
Платина |
10 |
6,3 |
Рубидий |
3,4 |
2,1 |
Серебро |
7,5 |
4,7 |
Цезий |
3,2 |
2,0 |
Цинк |
6,4 |
4,0 |
Таблица 12
Относительные атомные массы (атомные веса) А и порядковые номера некоторых элементов
Элемент |
Символ |
A |
Z |
Элемент |
Символ |
A |
Z |
Азот |
N |
14 |
7 |
Медь |
Cu |
64 |
29 |
Алюминий |
Al |
27 |
13 |
Молибден |
Mo |
966 |
42 |
Аргон |
Ar |
40 |
18 |
Натрий |
Na |
23 |
11 |
Водород |
H |
1 |
1 |
Неон |
Ne |
20 |
10 |
Вольфрам |
W |
184 |
74 |
Никель |
Ni |
59 |
28 |
Гелий |
He |
4 |
2 |
Олово |
Sn |
119 |
50 |
Железо |
Fe |
56 |
26 |
Платина |
Pt |
195 |
78 |
Золото |
Au |
197 |
79 |
Ртуть |
Hg |
201 |
80 |
Калий |
K |
39 |
19 |
Сера |
S |
32 |
16 |
Кальций |
Ca |
40 |
20 |
Серебро |
Ag |
108 |
47 |
Кислород |
O |
16 |
8 |
Уран |
U |
238 |
92 |
Магний |
Mg |
24 |
12 |
Углерод |
C |
12 |
6 |
Марганец |
Mn |
55 |
25 |
Хлор |
Cl |
35 |
17 |
Таблица 13
Массы атомов легких изотопов
Изотоп |
Символ |
Масса, а.е.м. |
Изотоп |
Символ |
Масса, а.е.м. |
Нейтрон |
|
1,00867 |
Бор |
|
10,01294 |
|
11,00930 |
||||
Водород |
|
1,00783 |
Углерод |
|
12,00000 |
|
2,01410 |
|
13,00335 |
||
|
3,01605 |
|
14,00324 |
||
Гелий |
|
3,01603 |
Азот |
|
14,00307 |
|
4,00260 |
||||
Литий |
|
6,01513 |
Кислород |
|
15,99491 |
|
7,01601 |
|
16,99913 |
||
Берилий |
|
7,01693 |
|
|
|
|
9,01219 |
Таблица 14
Периоды полураспада радиоактивных изотопов
Изотоп |
Символ |
Период полураспада |
Изотоп |
Символ |
Период полураспада |
Магний |
|
10 мин |
Церий |
|
285 сут |
Фосфор |
|
14,3 сут |
Радон |
|
3,8 сут |
Кобальт |
|
5,3 года |
Радий |
|
1620 лет |
Стронций |
|
27 лет |
Актиний |
|
10 сут |
Йод |
|
8 сут |
|
|
|
Таблица 15
Масса и энергия покоя некоторых частиц
Частица |
10 – 27 кг |
а.е.м. |
10 – 10 Дж |
МэВ |
Электрон |
9110 |
0,00055 |
0,000816 |
0,511 |
Протон |
1,672 |
1,00728 |
1,50 |
938 |
Нейтрон |
1,675 |
1,00867 |
1,5 |
939 |
Дейтрон |
3,35 |
2,01355 |
3,00 |
1876 |
-частица |
6,64 |
4,00149 |
5,96 |
3733 |
Нейтральный -мезон |
0,241 |
0,14498 |
0,216 |
135 |
Таблица 16
Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований
Приставка |
Множи-тель |
Приставка |
Множи-тель |
||
наименование |
обозначение |
наименование |
обозначение |
||
экса пета тера гига мега кило деци |
Э П Т Г М к д |
1018 1015 1012 109 106 103 10 – 1 |
санти милли микро нано пико фемта атто |
с м мк н п ф а |
10 – 2 10 – 3 10 – 6 10 – 9 10 – 12 10 – 15 10 – 18 |
Учебное издание
