- •2. Принцип относительности в классической механике. 1 з-н Ньютона. Исо. Принцип относительности Галилея, их следствия. Инвариантные и неинвариантные величины.
- •3. Классическая динамика мт. Взаимодействие тел. Понятие силы и массы. Силы в механике. Законы Ньютона. Границы их применимости. Принцип причинности в классической динамике.
- •4. Закон сохранения полной механической энергии. Механическая работа. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии
- •6.Закон сохранения момента импульса.
- •7. Закон всемирного тяготения. Открытие Ньютоном закона всемирного тяготения. Опыты Кавендиша. Инертнаяигравитационная массы. Гравитационное поле. Гравитационное взаимодействие в природе.
- •8. Движение частиц в центральном поле. Центральные поля. Задача двух тел и приведенная масса. Задача Кеплера.Космические скорости.
- •Задача двух тел. Приведённая масса.Кеплерова задача.
- •9. Механические колебания. Характеристики колебательного движения. Свободные и вынужденные колебания линейного гармонического осциллятора. Колебания при наличии трении. Резонанс
- •10. Движ-е в неинерциальных со. Нисо. Силы инерции в поступательно движ-ся системе. Принцип эквивалентности сил инерции и сил тяготения.
- •12. Основы мкт теории газов. Основное уравнение мкт. Статистическое истолкование температуры и давления. Уравнение менделеева-клапейрона. Изотермы реального и идеального газа.Уравнение вдв.
- •13 Теплоемкость газов и тв тел.
- •14 Распределение Максвела–Больцмана.
- •15.Второе начало термодинамики.
- •16 Фазовые переходы
- •17. Основные законы электростатики.
- •21. Электрический ток в металлах.
- •22. Элементы зонной теории твердого тела.
- •23. Электрический ток в полупроводниках.
- •24. Магнитное поле постоянного тока.
- •25. Вещество в магнитном поле
- •26.Электромагнитная индукция (эи)
- •27. Уравнения Максвелла.
- •28.Перем. Эл. Ток
- •30. Интерференция световых волн
- •35.Специальная теория относительности(сто)
35.Специальная теория относительности(сто)
Постулаты Эйнштейна: Э-н сформулир. два постулата: 1)Все явл-я природы в инерц-х системах отсчёта протекают тождественно; 2)Скор-ть света в пустоте постоянна и не зависит от скор-тидвиж-я источника. 1-й постулат - специальный принцип относит-ти– тождеств-ть протекания в инерц-х сист не только механич-х, но всех возможн в природе физич-х процессов. Э-н показал, что для установления метрики простр-ва и времени в данной системе отсчёта кроме правил измер-я длин и времени в данной т-кепростр-ва нужно дать ещё определ-е одновременности в разных точках. Э. берёт световой сигнал. Часы в т-ке А, синхронны с часами в точке В, в том случае, если светов сигн, выпущенный из А в момент врем t1 и вернувш-ся после отражения в т-ку А (после отражения в В) в момент t2, отразился в т-ке В в момент t(B)=[t1+t2]. Отсюда следует, что события м.б.одноврем-ми в разных точках не вообще, а в определ-ой системе отсчёта с установленной метрикой пространства - времени.
Преобразования Лоренца(Л). Э. показал, что преобразования, введённые Л. в его электрод-ке имеют универс-е значен и явл-сяреальнымипреобраз пространств-х и временных отсчётов при переходе от одной системы отсчёта к другой. Они вытекают из основных постулатов теории относит-ти. Пусть в ИСО - К есть т-ка М с корд-ми x, y, z. Время в этой т-ке в системе К – t. Относ-но системы Кпрямолин-но и равном-но вдоль осей ОХ и ОХ движется сист К со скор-ю v. Ф-лы перехода от пространственно – временных корд-т в сист Кккорд-м в сист К и обратно (преобраз-я Л) имеют вид:Из К в К´:
y´=y, z´=z,
Из К´ в К: , y=y´, z=z´
Здесь β=v/с. В теории Э. оба времени t и tрассм-ся как объективные физические реальности, присущие определённым системам отсчёта. Пространств-е и времен-е промежтеряют абсолютн-ть, кот присуща им в ньютоновомпростр-ве – времени.
Следствия преобразований Л: Изменение временных интервалов. Пусть в сист К в определённой т-ке М с корд-ми x, y, zпоследоват-но в моменты времени t1 и t2происх 2 вспышки. Промеж-к времени м/ду ними t=t2–t1. Из преобраз-ий Л. имеем: Отсюда
В любой сист К, движущ-ся относ-но К с некот скор-ю v, время Δt>Δt. Следов-но, продолж-тьфиз-гоявл-я мин в собств-й сист отсчёта. Н-р, время жизни нестаб-х элемент-х част в лаборат-й сист отсчёта тем больше, чем с большей скор-ю они движ-ся относит-но лаборатории.Сокращение размеров движущихся тел. Пусть в сист К' вдоль оси О'Х' покоится стержень. Какова длина l и корд-ты концов этого стержня в сист К, измерен-е в момент врем t. Из преобр-ийЛ:
Отсюда: .
В сист отсчёта, относ-но кот стержень движ-ся, длина его меньше по сравн с той системой, где он покоится.Преобразование скоростей в теории относительности. Пусть относит-но систК' тело движ-ся со скор-ю u'=dx'/dt'=(dx/dt')/(dt/dt'). Вычислпроизв-е из преобраз-й Л:
Подставляем и получим
Рассм частные случаи: А)Пусть в систК´ распростр-ся световой сигнал со скор-ю u´=c. Скор-ть этого сигн в сист К есть
Скорость света во всех ИСО одинакова и равна с.
Б)Пусть сист К´ движ-ся со скор-ю v = с, и в ней в направл-и движ-я испускается свет со скор-ю u´ = c. Скор-ть светов имп-са в сист К есть .
Скор-ть света во всех ИСО одинакова и не зависит от скор-тидвиж-я ИСО. Преобраз-я скор-ейудовл-ют второму постулату Э.
Релятивистская механика.Релятив-ми назыв-сяфиз-е явл-я, протекающ в движ-сясист отсчёта, скор-тьдвиж-я υ кот соизмерима со скор-ю света с в вакууме. Требов-е инвариантности энергии и имп-са тел по отнош-ю к преобраз-ям Л. приводит к измен-ию выражений этих величин.
Релятивистская масса
где m0 – масса покоя (т.е.масса тел в ИСО, связ-ой с самим телом);
Энергия покояE0=m0c2; Релятивистская энергия Е=mc2; Релятивистская кинетическая энергия
Релятивистский имп-с
2-й з-н Ньютона в релятивистскойинтерпрет-ии:
- ф-ла связыв-я p, m, c. – заменяет класс-ю Все эти выраж-я при малых скор-х, когда v/с→0, перех в ф-лыклассич-й мех-ки; Фотон - безмассовая частицаm0=0. - соотнош-е м/ду Е и р безмассовой частицы.
З-нысохр-я(для своб-ой частицы)