Експериментальні основи спеціальної теорії відносності. Постулати Енштейна. Перетворення координат Лоренца.

Принцип інваріант швидксвітл

Швидкість розповсюдження світла не залежить від швидкості руху джерела світла або руху самого середовища.

Принцип відносності

Неможна уявити такий елемент який може підтвердити або спростувати наявність руху тіла в інерціальній системі.

Перетворення корд. Лоренца

Якщо відносний рух двох систем відліку відбувається напрямку їхніх осей х, то значення посторових координат та часу в обох системах пов’язані співвідношенням.

Теорія відносності А. Ейнштейна - одна з основ сучасної фізики, яка вивчає взаємозв'язок властивостей простору і часу (просторових і часових характеристик матерії) у гравітаційному полі і якщо його немає. Її поділяють на загальну теорію відносності простору і часу та спеціальну теорію відносності, без врахування гравітаційного поля.

1Постулат: р-ня що відбивають закони природи, інваріантні по відношенню до перетворень до координат і часу при переході від одиничної інерціальної системи відліку до іншої.

2)Швидкість світла у вакуумі не залежить від швидкості руху джерела.

Перетворення корд. Лоренца

Якщо відносний рух двох систем відліку відбувається напрямку їхніх осей х, то значення посторових координат та часу в обох системах пов’язані співвідношенням.

Релятивіський закон додавання швидкості

За швидкості, які значно менші від швидкості світла.

Зменшення довжини відрізка

Під τруху тіл, така довжина у напрямку руху зменшується інше збільшується, чим більша швидкість руху. Розміри тіл у напрямку паралельне до напрямку руху не змінюється.

L довжина тіла, що рухається

L0 власна довжина тіла в системі відліку де знаходиться

Сповільнення часу

Час відрахований за годинником, що рухається разом з тілом має назву власного часу цього тіла. Власний час завжди менший за час, відрахований за0 годинником що рухається відносно тіла.

Годинник який рухається іде повільніше за годинник що покоїться.

τ - часовий інтервал відрахований за нерухомим годинниким

τ0 – за рухомий час.

Релятивіський імпульс

м- маса частинки в тій системі відліку де вона знаходиться в стані спокою її називають масою спокою і вона збігається з масою частинки в пластичній механіці.

Основний закон релятивістської динаміки

А. Енштейн установив, що основний закон Ньотона записаний у вигляді

Взаємодії енергії та маси

Енергія та маса – це дві взаємопов’язані характеристики будь-якого фізик о об’єкта.

Повна енергія тіла пропорційна до його релятивіської маси незалежно від нього. З

E₀-енергія спокою

Будь- яка зміна енергії тіла супроводжується змінного релятивіської маси та навпаки.

Молекулярна фізика та термодинаміка

1. атомно молекулярна будова речовини. Статичний та термодинамічний методи дослідження. Макроскопічні стани та параметри.

Атом – це неподільна речовина.

Атомомназиваєтьсянайменшачастинкахімічногоелемента, щоще

зберігаєйогоосновніфізичні (спектрелектромагнітноговипромінення) та

хімічні (здатністьвступати в хімічніреакції) властивості

Молекула– це найменша частинка речовини, що ще зберігає йогоосновні фізичні та хімічні

властивості.

Статичний метод

Власнспільнмолеквідрізня від поведінки певної молекули і для визнповедінпевнмолекукористстатичним методом

Термоденамічни метод дослідж

Не розглядає структуру речовини, а спостерігається за термодинамічними параметрами.

Тиск –p називають скалярну фізичну величину, що дорівнює відношенню модуля сили тиску, що діє перпендикулярно до поверхні, до площі цієї поверхні S:p=F/s

Ідеальний газ та його рівняння. Кінетична енергія молекул та її розподіл поступленнях свободи. Абсолютна термоп.

Ідеальний газ відрізн

- об’єм молекул такий малий порівн. З відстанні між ними що ми можено вважати матеріаточ

- між молекулами взаємодія відсутностя тобто вони не притягуються і не відштовхуються.

- абсолютно пружний удар (відбувається при зіткненні молекул)

Ідеальний газ

Ідеальний газ модель газу, в якому об’єм молекул настільки малий, що його не враховують,молекули є матеріальними точками.

Броунівський рух – це всі молекули перебувають в хаотичному русі.

Закон Дальтона:

Тиск суміші газів =сумі парціальних тисків окремих складових.

Закон Авагадро

Що в одному молі в будь-якій речовини знаходиться однакова кількість молекул.

Nавогадро=6,022*10²³

Моль – одиниця кількості речовини.

1 моль займає такий об’єм V=22.41*10^-3 м³/моль

Н.у.: t=0C або t=273 K, Р=1,013*10¹³Па

Ізотермічний процес

Ізотермічний процес - процес , що відбувається при сталій температурі ( Т= const).

За законом Бойля-Маріотта, тиск даної маси газу при сталій температурі обернено пропорційний об’єму газу. Отже,

або р1V1=р2V2= const.

Ізобарвний процес

Ізобаричний процес – процес, який відбувається при сталому тиску ( р= const)

Виходячи із закону Гей-Люссака, відносна зміна об’єму даної маси газу в ізобарному процесі прямо-пропорційна зміні температури t.

Отже, або V=V0( 1 – ? t) або

V₀- об’єм газу при t = 0 оС , V- його об’єм при температурі t, ? – термічний коефіцієнт об’ємного розширення.

Ізохориний процес

Ізохоричний процес – це процес , який відбувається при сталому об’ємі (V = const). Виходячи із закону Шарля, тиск даної маси газу при сталому об’ємі пропорційний його абсолютній температурі:

Залежність тиску газу від температури при сталому об’ємі графічно зображається прямою, яка називається ізохорою. Меншому об’ємі відповідає ізохора , що лежить вище.

Графік залежності між параметрами при сталому об’ємі V = const

Адіабатичний процес

Це процес без теплообміну з навколишнім середовищем.

γ-теплоємність

Адіабатний процес— в термодинаміці зміна стану тіла без обміну теплом з навколишнім середовищем. Його можна здійснити, проводячи стискання чи розширення тіла (наприклад, газу) дуже швидко.

Рівняння стану ідеального газу

Рівн́яннястáнуідеáльногогáзу — формула, що встановлює залежність між тиском, молярним об'ємом і абсолютною температурою класичного ідеального газу.

- рівняння клапейрона

PVмол=RT(R=8.31дж/моль*Куніверсальна газова стала)

PV=р-ння Клепейрона-Менделеєва(μ-молярна маса)

Стала Больцмана

Ста́лаБо́льцмана (k або kB) — фізична стала, що визначає зв'язок між температурою та енергією.

K=R/N_A=1.38*10²³Дж/К

P=nKT-залежність тиску від температури(р-ння стану ідеального газу)

P=- внутрішня енергія та тиск

Ступінь свободи – це незалежні координати, які визначають положення тіла в просторі за часом.

Абсолютна температура- базується на кінетичній теорії Кельвіна визначає як відсутність поступального руху молекул.

Абсолютна температура є міроюсередньоїкінетичноїенергії

поступальногоруху молекул тіла (термодинамічноїсистеми).

Імовірність та флуктуації. Розподіл молекул ідеального газу за їх швидкостями. Барометрична формула. Розподіл Больцмана.

Імовірність – це можливість .

Флуктуація – неочікуваний процес.

Барометрична формула — формула, за якою визначають залежність тиску або густини газу від висоти.

. тиск на будь-якій висоті= тиску на рівні моря.

P=nkT(n-концентр молекул,k-стала величина,T-темпер)

n=n₀e*-розподіл Больцмана

Зіткнення молекул. Середня довжина вільного пробігу молекул. Поведінка газів в умовах низького тиску.

Середня довжина вільного пробігу – це середня довжина, яка проходить молекула, або атом до наступного зіткнення.

Фізичний вакуум – відсутність молекул.

Технічний вакуум – це співвідношення між довжиною вільного пробігу та концентрацією молекул.

Вакуум технічний поділяється: середню довжину вільного