- •2001 Предисловие
- •Общие методические указания
- •Понятие о физической картине мира
- •Рабочая программа введение
- •1. Физические основы механики
- •1.1. Элементы кинематики
- •1.2. Динамика частиц
- •3.2. Постоянный электрический ток
- •3.3. Магнитное поле
- •3.4. Статическое поле в веществе
- •3.5. Уравнения Максвелла
- •4.3. Ангармонические колебания
- •4.4. Волновые процессы
- •4.5. Интерференция
- •5.12. Жидкие кристаллы
- •Фундаментальные физические постоянные
- •Учебные материалы по разделам курса
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Контрольная работа №1
- •II. Основы электродинамики Пояснения к рабочей программе
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Контрольная работа №2
- •III. Колебания. Волны. Оптика Пояснения к рабочей программе
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Контрольная работа №3
- •IV. Элементы атомной и ядерной физики и физики твердого тела Пояснения к рабочей программе
- •Основные уравнения и формулы
- •Примеры решения задач
- •Контрольная работа № 4
- •Приложения
- •1.Основные физические постоянные (округленные значения)
- •2. Некоторые астрономические величины
- •3. Плотность жидкостей ρ ∙ 10-3, кг/м3
- •23. О приближенных вычислениях
Основные уравнения и формулы
Длина волны де
Бройля ![]()
где h – постоянная Планка,
р – импульс частицы.
Соотношение неопределенностей
Гейзенберга:
для координаты
и импульса
![]()
где Δх – неопределенность координаты
частицы,
Δрх – неопределенность проекции
импульса частицы на соответс-
твующую координатную ось;
для энергии и
времени ![]()
где ΔЕ – неопределенность энергии
частицы в некотором состоянии,
Δt – время нахождения частицы
в этом состоянии.
Плотность вероятности нахождения
частицы в соответствующем месте
пространства
![]()
где ψ – волновая функция частицы.
Волновая функция, описывающая
состояние частицы в бесконечно
глубокой одномерной потенциальной
яме ![]()
где l – ширина ямы,
х – координата частицы в яме (0 < x < l),
n – квантовое число (n = 1, 2, 3, …).
Энергия частицы в бесконечно глубо-
кой одномерной
потенциальной яме ![]()
где m – масса частицы.
Сериальные формулы спектра
водородоподобных
атомов ![]()
где λ – длина волны спектральной линии,
R – постоянная Ридберга,
Z – порядковый номер элемента,
n = 1, 2, 3, …, k = n + 1, n + 2, ….
Спектральные линии характеристи-
ческого
рентгеновского излучения ![]()
где а – постоянная экранирования.
Дефект массы
ядра ![]()
где mp – масса протона,
mп – масса нейтрона,
mн
– масса атома
,
ma
и mя
– масса атома и его ядра
![]()
Z и А – заряд и массовое числа.
Энергия связи
ядра ![]()
где с – скорость света в вакууме.
Удельная энергия
связи ![]()
Закон радиоактивного
распада ![]()
где N0 – начальное число радиоактивных
ядер в момент времени t = 0,
N – число не распавшихся радиоак-
тивных ядер в момент времени t,
λ – постоянная радиоактивного
распада.
Активность
радиоактивного вещества ![]()
Закон поглощения гамма – излучения
веществом ![]()
где I0 – интенсивность гамма – излуче-
ния на входе в поглощающий
слой вещества,
I - интенсивность гамма – излучения
после прохождения поглощающего
слоя вещества толщиной х,
μ – линейный коэффициент
поглощения.
Энергия ядерной
реакции ![]()
где m1 и m2 – массы покоя частиц, всту-
пающих в реакцию,
Σm’i – сумма масс покоя частиц,
образовавшихся в результате
реакции.
Пороговая кинетическая энергия
налетающей частицы, вызывающей
ядерную реакцию 
где m1 – масса покоя налетающей
частицы,
m2 – масса покоящейся частицы.
Среднее число фононов с энергией εi
в кристалле 
где k – постоянная Больцмана,
T – термодинамическая температура.
Молярная изохорная теплоемкость
кристаллической решетки:
при температуре
Т <<
θD ![]()
при температуре
Т >>
θD ![]()
где R – молярная газовая постоянная,
T – термодинамическая температура
кристалла,
θD – характеристическая температура
Дебая.
Среднее число свободных электронов
с энергией Еi
в металле

где ЕF – энергия Ферми.
Примесная электропроводность
полупроводников ![]()
где е – элементарный заряд,
n- и n+ - концентрация электронов
и дырок,
b- и b+ - подвижность электронов
и дырок.
