- •Механика
- •1. Система отсчета. Радиус-вектор материальной точки. Закон движения материальной точки (мт).
- •2. Вектор перемещения (мт). Путь. Скорость. Ускорение.
- •3. Угловая скорость. Угловое ускорение.
- •4. Нормальное и тангенциальное ускорения.
- •5. Пространство и время в движущихся системах отсчета. Закон инерции Галилея. Инерциальные системы отсчета (исо). Преобразования Галилея и следствия из них.
- •Пример преобразования Галилея:
- •15. Уравнение Ньютона-Эйнштейна. 2-й закон Ньютона.
- •16. Момент силы. Момент импульса частицы. Момент инерции.
- •Электромагнетизм и электромагнитные волны
- •Фундаментальные свойства зарядов
- •2. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции.
- •3. Потенциал электрического поля. Эквипотенциали. Связь потенциала и напряженности электрического поля.
- •Где символ частной производной подчеркивает, что дифференцирование производится только по х. Повторив аналогичные рассуждения для осей у и z, можем найти вектор ё:
- •4. Проводник в электрическом поле. Электростатическая индукция.
- •5. Атомы и молекулы в электрическом поле.
- •6. Поляризация диэлектриков. Вектор поляризации. Диэлектрическая проницаемость вещества. Электрическое смещение.
- •7. Сегнетоэлектрики. Пьезоэлектрический эффект. Обратный пьезоэлектрический эффект.
- •8. Электрическое поле заряженного проводника. Электроемкость проводника.
- •9. Конденсаторы. Поле внутри плоского конденсатора.
- •10. Энергия системы зарядов. Энергия электрического поля.
- •11. Классическая теория электропроводности. Закон Ома в дифференциальной (локальной) форме. Закон Ома для однородного проводника.
- •12. Закон Джоуля – Ленца в дифференциальной форме. Закон Джоуля-Ленца для однородного проводника.
- •18. Контур с током в магнитном поле.
- •19. Атомы и молекулы в магнитном поле. Парамагнетики.
- •20. Диамагнетики. Природа диамагнетизма.
- •21. Вектор намагниченности. Магнитная проницаемость вещества. Напряженность магнитного поля.
- •22. Ферромагнетики. Домены. Петля гистерезиса.
- •26. Явление самоиндукции. Индуктивность.
- •27. Энергия магнитного поля. Объемная плотность энергии.
- •28. Гипотеза Максвелла: магнитоэлектрическая индукция.
- •30. Свободные затухающие колебания. Период колебаний.
- •31. Вынужденные электрические колебания. Резонанс.
- •32. Возникновение электромагнитной волны. Волновое уравнение для электромагнитного поля. Плоская электромагнитная волна.
- •38. Методы получения когерентных источников (методы наблюдения интерференции).
- •Квантовая механика
- •1. Фотоэффект. Квантовый характер электромагнитного излучения. Формула Эйнштейна для фотоэффекта.
- •2. Фотоны. Энергия, масса и импульс фотона. Корпускулярно-волновой дуализм света.
- •3. Гипотеза де Бройля. Волна де Бройля. Экспериментальное подтверждение волновых свойств частиц.
- •А)Опыт к. Дэвиссона и л. Джермера (1927 г.)
- •B) Опыт Томсона и Тартаковского.
- •4. Особенности описания движения микрочастиц. Соотношения неопределенностей.
- •5. Уравнение Шрёдингера. Волновая функция.
- •6. Частица в одномерной бесконечно глубокой потенциальной яме.
- •7. Квантовый гармонический осциллятор. Энергия нулевых колебаний.
- •10. Уравнение Шредингера для атома водорода. Квантовые числа.
- •Основные квантовые числа
- •13. Строение многоэлектронного атома. Периодическая система элементов Менделеева.
- •Термодинамика и статистическая физика
- •1. Макросистема и методы ее описания. Контакты систем. Температура.
- •2. Тепловое равновесие. Уравнение состояния. Модель идеального газа.
- •3. Равновесные процессы. Изопроцессы.
- •6. Теплота. 1-е начало термодинамики.
- •7. Теплоемкость идеального газа. Соотношение Майера.
- •8. Зависимость теплоемкости многоатомного газа от температуры.
- •38. Лазеры. Процесс генерации.
- •39. Лазеры. Создание инверсной населенности.
- •40. Фермионы. Распределение Ферми-Дирака. Заполнение электронами разрешенных уровней в кристалле.
- •41. Энергетические уровни в атоме и энергетические зоны в кристалле.
- •42. Распределение электронов по квантовым состояниям в кристалле. Проводники и диэлектрики.
- •51. Деление ядер. Цепная реакция деления. Ядерные реакторы.
- •54. Квантовые числа элементарных частиц. Частицы и античастицы.
54. Квантовые числа элементарных частиц. Частицы и античастицы.
Античастица — частица-двойник некоторой другой элементарной частицы, обладающая той же массой и тем же спином, но отличающаяся от неё знаками некоторых характеристик взаимодействия (зарядов, таких как электрический и цветовой заряды, барионное и лептонное квантовые числа).
Антипротон отличается от протона знаками электрического заряда и собственного магнитного момента. Антипротон может аннигилировать не только с протоном, но и с нейтроном:
Таблица элементарных частиц
Наименование частиц |
Символ |
Масса в электронных массах |
Электрический заряд |
Время жизни, Сек |
||||||||||||||||
Частица |
Античастица |
|||||||||||||||||||
Фотон |
γ |
γ |
0 |
0 |
Стабилен |
|||||||||||||||
Лептоны |
Нейтрино электронное |
γе |
ˉγе |
0 |
0 |
Стабильно |
||||||||||||||
Нейтрино мюонное |
γμ |
ˉγμ |
0 |
0 |
Стабильно |
|||||||||||||||
Тау-нейтрино |
γτ |
ˉγτ |
0 |
0 |
Стабильно |
|||||||||||||||
Электрон |
е- |
е+ |
1 |
-1 |
Стабилен |
|||||||||||||||
Мюон |
μ- |
μ+ |
207 |
-1 |
2,2·10-6 |
|||||||||||||||
Тау-лептон |
τ- |
τ+ |
3492 |
-1 |
1,46·10-12 |
|||||||||||||||
Мезоны |
Пи-мезоны (пионы) |
πо π+ |
πо π- |
264,1 273,1 |
1 0 |
1,83·10-16 2,6·10-8 |
||||||||||||||
Ка-мезоны (каоны) |
К+ Ко |
К- Ко |
966,4 974,1 |
1 0 |
1,2·10-8 8,9·10-11 |
|||||||||||||||
Эта-нуль-мезон |
ηо |
ηо |
1074 |
0 |
2,4 10-19 |
|||||||||||||||
Барионы |
Нуклоны |
Протон |
ρ+ |
ˉρ- |
1836,1 |
1 |
Стабилен (?) |
|||||||||||||
Нейтрон |
n |
ˉn |
1838,6 |
0 |
103 |
|||||||||||||||
Гипероны |
Гиперон-лямбда |
Λo |
ˉΛo |
2183,1 |
0 |
2,63·10-10 |
||||||||||||||
Гиперон-сигма |
Σ+ Σо Σ- |
ˉΣ+ ˉΣо ˉΣ- |
2327,6 2333,6 2343,1 |
1 0 -1 |
8·10-11 5,8·10-20 1,48·10-10 |
|||||||||||||||
Гиперон-кси |
Ξо Ξ- |
ˉΞо ˉΞ- |
2572,8 25,85,6 |
0 -1 |
2,9·10-10 1,64·10-10 |
|||||||||||||||
Омега-минус-гиперон |
Ω- |
ˉΩ- |
3273 |
-1 |
8,2·10-11 |
55. Кварки. Квантовые числа кварков. Цвет.
Кварки – это мелкие частицы, строительный материал для всех элементарных частиц.
Квантовые числа кварков.
56. Квантовая хромодинамика. Глюоны. Образование адронных струй.
Квантовая хромодина́мика (КХД) — калибровочная теория квантовых полей, описывающая сильное взаимодействие элементарных частиц. Наряду с электрослабой теорией, КХД составляет общепринятый в настоящее время теоретический фундамент физики элементарных частиц.
Адроны— класс элементарных частиц, подверженных сильному взаимодействию
Адронная струя − это совокупность адронов летящих в одном направлении. Природа образования струй адронов обусловлена тем, что при высоких энергиях взаимодействия частиц процесс взаимодействия происходит в два этапа. На первом этапе из области взаимодействия вылетают кварки, которые затем адронизуются (рис. 1). Вся образовавшаяся совокупность адронов распространяется по направлению движения первичных кварков.
На следующем этапе реакции происходит адронизация b-, -, - и d‑кварков с образованием струй 1(), 4(b), 2() и 3(d). Наблюдение адронных струй — одно из доказательств того, что кварки действительно существуют.