- •Навчальна програма з курсу фізики
- •Механіка.
- •Молекулярна фізика і термодинаміка.
- •Електродинаміка.
- •Коливання і хвилі.
- •Оптика та основи теорії відносності.
- •Атомна і ядерна фізика.
- •Методичні вказівки до виконання та оформлення самостійних робіт
- •Порядок розв’язання задачі
- •Питання до самостійної роботи за темою :
- •1.Механіка. Основні формули.
- •Приклади розв’язування задач.
- •Розв’язування задач з динаміки.
- •Задачі для самостійного розв’язування за темою: «Основні поняття кінематики. Вільне падіння.»
- •Питання до самостійної роботи за темою : «Внесок українських вчених у розвиток космонавтики.»
- •Задачі для самостійного розв’язування за темою «Елементи статики. Рівновага тіл»
- •Питання до самостійної роботи за темою : «Будова та принцип дії реактивних двигунів».
- •Розділ 2. Молекулярна фізика і термодинаміка. Основні формули.
- •6. Швидкість молекул:
- •Задачі для самостійного розв’язування за темою «Основи молекулярної фізики. Рівняння Мендєлєєва - Клайперона»
- •Питання до самостійної роботи на тему : «Рідкі кристали та їх застосування. Застосування рідких кристалів у техніці»
- •Питання до самостійної роботи на тему: «Полімери: їх властивості та застосування. «Розумні» полімери».
- •Питання до самостійної роботи на тему: «Холодильна машина»
- •Розділ 3. Електродинаміка. Основні формули та поняття.
- •Спеціальні розділи електродинаміки
- •Основні формули електродинаміки
- •Приклади розв’язування задач.
- •Питання до самостійної роботи на тему:
- •Задачі для самостійного розв’язування за темою «Електричне поле»
- •Питання до самостійної роботи за темою:
- •Питання до самостійної роботи за темою:
- •Питання до самостійної роботи за темою:
- •Питання до самостійної роботи за темою:
- •Розділ 4. Коливання та хвилі. Основні формули.
- •4.1 Механічні коливання та хвилі.
- •4.2 Електромагнітні коливання та хвилі.
- •Приклади розв’язування задач.
- •Розв’язання:
- •Розв’язання
- •Питання до самостійної роботи за темою:
- •Розділ 5.Оптика та основи теорії відносності. Основні формули.
- •Умова мінімумів: результуюче коливання ослаблюється, якщо різниця ходу доданих хвиль дорівнює непарному числу півхвиль:
- •Отже, закони фотоефекта свідчать, що світло при випромінюванні й поглинанні поводиться подібно потоку часток, що одержали назву фотонів або світлових квантів.
- •Питання до самостійної роботи за темою: «Сучасні уявлення про простір і час. Взаємозв’язок класичної і релятивістської механіки.»
- •Розділ 6. Атомна і ядерна фізика.
- •Основні формули.
- •Ядра хімічних елементів позначають символом zax, де X – хімічний символ елемента. Наприклад,
- •Закон радіоактивного розпаду
- •Енергетичним виходом ядерної реакції називається величина:
- •Питання до самостійної роботи за темою:
- •6.1. Співвідношення між одиницями (градусами) різних шкал
- •6.2. Співвідношення між значеннями температури в різних шкалах
- •6. Що таке потенціал електричного поля?
Умова мінімумів: результуюче коливання ослаблюється, якщо різниця ходу доданих хвиль дорівнює непарному числу півхвиль:
Енергія кванта E прямо пропорційна частоті світла: де h – так звана постійна Планка. h = 6,626·10–34 Дж·с. Постійна Планка – це універсальна константа, яка у квантовій фізиці відіграє ту ж роль, що й швидкість світла в СТО.
Вимірюючи UЗ, можна визначити максимальну кінетичну енергію фотоелектронів:
Цю формулу прийнято називати рівнянням Ейнштейна для фотоефекту.
Як випливає із рівняння Ейнштейна, тангенс кута нахилу прямій, що виражає залежність замикаючого потенціалу UЗ від частоти ν, дорівнює відношенню постійної Планка h до заряду електрона e:
Це дозволяє експериментально визначити значення постійної Планка. Такі виміри були виконані в 1914 р. Р. Міллікеном і дали гарну згоду зі значенням, знайденим Планком. Ці виміри дозволили також визначити роботу виходу A:
де c – швидкість світла, λчер – довжина хвилі, відповідна до червоної границі фотоефекта. У більшості металів робота виходу A становить декілька електрон-вольт (1 еВ = 1,602·10–19Дж). У квантовій фізиці електрон-вольт часто використовується в якості енергетичної одиниці виміру. Значення постійної Планка, виражене в електрон–вольтах у секунду, дорівнює
h = 4,136·10–15 еВ·с
Серед металів найменшу роботу виходу мають лужні елементи. Наприклад, у натрію A = 1,9 еВ, що відповідає червоній границі фотоефекта λчер ≈ 680 нм. Тому сполуки лужних металів використовують для створення катодів у фотоелементах, призначених для реєстрації видимого світла.
Отже, закони фотоефекта свідчать, що світло при випромінюванні й поглинанні поводиться подібно потоку часток, що одержали назву фотонів або світлових квантів.
Енергія фотонів дорівнює
Фотон рухається у вакуумі зі швидкістю c. Фотон не має маси, m = 0. Із загального співвідношення спеціальної теорії відносності, що зв'язує енергію, імпульс і масу будь-якої частки,
E2 = m2c4+p2c2,
випливає, що фотон має імпульс
.
Перетворення Лоренца мають вигляд:
Тривалість τ процесу в системі K буде дорівнювати:
Питання до самостійної роботи за темою:
«Люмінесценція. Квантові генератори та їх застосування.»
Як обчислити енергію кванту випромінювання?
Наведіть приклади застосування лазерів.
У чому полягає причина всіх люмінесцентних явищ?
Наведіть приклади різних видів люмінесценції.
Для чого можна використовувати люмінофори?
Чому світять світлячки, глибоководні риби?
Яку особливість має одяг дорожніх робочих?
Чому штори на вікні або паперові екрани з часом жовтіють?
У чому полягає метод підсилення світлового проміння в лазерах?
Наведіть основні напрями в застосуванні лазерів. Наведіть конкретні приклади.
Охарактеризувати властивості лазерного випромінювання.
Хто отримав Нобелівську премію за дослідження корпускулярно – хвильового дуалізму властивостей світла.
Які види лазерів вам відомі. Принципи їх дії.
Що таке мазер?
Питання до самостійної роботи за темою: «Сучасні уявлення про простір і час. Взаємозв’язок класичної і релятивістської механіки.»
Яке значення має швидкість світла у вакуумі?
У чому полягає відносність одночасності подій?
Що ви можете сказати про розміри тіла, яке рухається зі швидкістю, близькою до швидкості світла?
Що ви можете сказати про інтервал часу для тіла, яке рухається зі швидкістю, близькою до швидкості світла?
У чому полягає закон взаємозв’язку маси та енергії?
Як зміниться енергія протона, який рухається зі швидкістю 0,8с?
За якої швидкості проміжки часу на космічному кораблі збільшаться на 50%?