Элементы учения о строении вещества

Особенности поведения микрочастиц. Принципы описания поведения микрочастиц, волновая функция, соотношение неопределенностей, волна де Бройля. Постулаты Бора. Одномерное уравнение Шредингера (временное и стационарное), физический смысл входящих в него членов. Решение уравнения Шредингера для частицы в одномерной потенциальной яме. Условия появления квантовых явлений. Влияние массы и области локализации частиц. Двумерная потенциальная яма, вырождение квантовых состояний и снятие вырождения. Влияние потенциальной стенки конечной высоты на уровне энергии частицы, локализованной в пространстве. Туннельный эффект. Заполнение уровней и принцип Паули, полная энергия совокупности электронов в квантовой системе. Уровни энергии совокупности электронов в квантовой системе. Уровни энергии в атоме водорода, переходы между уровнями и правило частот Бора. Индивидуальность спектров атомов и эмиссионной спектральный анализ. Объяснение корреляции цветности вещества и эффекта сопряжения химических связей в молекулах. Нормальная и инверсная заселенность квантовых состояний. Усиление света при прохождении через инверсно заселенную среду. Понятие о лазерах. Физическая природа химической связи. Электронное строение многоэлекторнных атомов объяснение причин появления пространственных форм молекул. Движение частиц в многоатомных молекулах и виды молекулярной спектороскопии.

Фотохимические реакции и особенности потенциальных поверхностей основных и возбужденных электронных состояний в молекулах. Распад молекул при фотовозбуждениях. Физическая природа фотосинтеза. Зонная структура электронных состояний кристаллов. Заполненные и незаполненные зоны. Проводники, полупроводники и изоляторы (ч. II, § 16, 57, 63-65, 67).

Систематика элементарных частиц. Законы взаимопревращений частиц, ядерные реакции, дефект массы. Строение ядер, ядерные силы, устойчивые и неустойчивые ядра, естественная и искусственная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Принципы радиоактивного анализа. «Меченые» атомы в биологии. Пути использования ядерной энергии (ч. II, § 70-78).

Раздел 1

МЕХАНИКА. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА.

ТЕРМОДИНАМИКА. ЭЛЕКТРОСТАТИКА.

ПОСТОЯННЫЙ ТОК

1.МЕХАНИКА

Основные законы и формулы

Путь при равнопеременном s=υ_оt+αt²/2

движении

Скорость равнопеременного ύ=ύ_о+αt

движения

Ускорение в равнопеременном α=(ύ-ύ_о)/t

движении

Тангенциальное (касательное)

ускорение

Нормальное (центростремительное) =ύ²/R=ω²R

ускорение

Полное ускорение

Угол поворота при равнопе- =ω_оt+εt²/2

ременном вращении

Угловая скорость точки при ω=2πń=2π/Т

равнопеременном обращении

по окружности

Угловая скорость при ω=ω_о+εt

равнопеременном вращении

Угловое ускорение при ε=(ω-ω₀)/t

равнопеременном вращении

Связь между линейными и s=φR, ύ=ωR,

угловыми величинами при =εR, =ω²R

вращательном движении

Второй закон Ньютона F=ma, FΔt=mv₂-mv₁

Сила тяжести P=mg

Третий закон Ньютона F₁= -F₂

Закон Гука F= -kx

Закон сохранения импульса m₁v₁+m₂v₂=m₁u₁+m₂u₂

(количества движения) для

изолированной системы двух тел

Механическая работа A=Fs cos α

постоянной силы

Работа упругой силы A=kx² /2

(в пределах упругой деформации)

Мощность N=A/t, N=Fύ cos α

Кинетическая энергия тела T=mύ²/2

Потенциальная энергия тела, П =mgh

поднятого над поверхностью

Земли

Полная энергия тела E=T+П

(в изолированной системе)

Энергия упругодеформиро- W=kx² /2

ванного тела

Момент инерции:

а)материальной точки Ј=mr²

б)сплошного цилиндра

или диска относительно Ј=mR²/2

оси, совпадающей с геомет-

рической осью

в)однородного тонкого

стержня относительно оси, Ј=ml²/12

проходящей через центр

г)однородного стержня Ј=ml²/3

относительно оси, проходя-

щей через один из концов

д)однородного шара Ј=2ml²/5

Момент силы M=Fl

Основной закон динамики М=Јε

вращательного движения

Закон сохранения момента Ј₁ω₁+Ј₂ω₂=

импульса (момента количества

движения) для изолированной

системы двух тел

Кинетическая энергия Т=Јω²/2

вращающегося тела

Закон всемирного тяготения F=Gm₁m₂/R²

Уравнение гармонического x=A sin (ωt+φ₀)

Колебания

Соотношение между перио-

дом, частной и круговой (цик-

лической ) частотой

Скорость и ускорение точки ύ=Аω cos (ωt+φ₀);

при гармонических колебаниях α= -Аω²sin (ωt+φ₀)= -ω²x

Сила, действующая на колеб- F= -mω²x= -kx

лющуюся материальную точку

Период гармонических колебаний Т=

математического маятника

Период колебаний пружинного Т=2π

маятника

Полная энергия колеблющейся Е=mA²ω²/2

Зависимость между скоростью,

длиной волны, частотой и ύ=λν=λ/Т

периодом колебаний

Уравнение волны у=А sin ω(t-x/ύ)