4 страница. Мұндағы mv2/2 – металлдардан ұшып шыққан фотоэлектронның кинетикалық энергиясы

Мұндағы mv²/2 – металлдардан ұшып шыққан фотоэлектронның кинетикалық энергиясы, ал A_шығ жоғарыдағы шығу жұмысы. Бұл өрнек сыртқы фотоэффект үшiн жазылған. Эйнштейн теңдеуi деп аталады

Билет

1.Электромагниттік тербелістер,тербелмелі контур және оның периоды.

Электромагниттік тербелістер - Зарядтың, ток күшінің және кернеудің периодты өзгерісін атайды. Электромагниттік тербеліс кезінде электр және магнит өрістері энергиясының бір-біріне периодты айналу процесі жүреді. Электромагниттік тербелістерді бақылау үшін электрондық осциллограф қолданылады Тербелмелі контур деп бір-біріне тізбектей жалғанған конденсатор мен индуктивті катушкадан тұратын тізбекті атайды. Егер тебелмелі контурдың R кедергісі ескерілмесе, онда ол идеал деп аталады. L индуктивтілік пен С сыйымдылықтан тұратын идеал контурда периоды Томсон формуласымен, ал меншікті циклдік жиілігі мен жиілігі сәйкесінше , формулаларымен анықталатын меншікті электромагниттік тербелістер пайда бола алады. Конденсаторлардың астарларындағы заряд тербелістерінің теңдеуі былай анықталынады: Конденсатордағы кернеу тербелістерінің теңдеуі: Катушкадағы ток тербелістерінің теңдеуі: Конденсатордағы электр өрісі энергиясының ең үлкен мәні: Бұл энергия толығымен катушкадағы магнит өрісінің максимал энергиясына айналады: .

2.Радиоактивтілік.Радиоактивтіліктің ыдырау заңы.Жартылай ыдырау периоды.

Радиоактивтілік (лат. radіo – сәуле шығару, actіvus – әсерлік) – орнықсыз атом ядроларының басқа элементтер ядросына бөлшектер немесе гамма-кванттар шығару арқылы өздігінен түрлену құбылысы. Радиоактивті ыдырау заңы — атом ядроларының әр түрлі бөлшектер мен сәулелер шығара отырып, өздігінен түрлену заңы.^[1][2] Радиоактивті ыдырау заңын Резерфорд ашқан:

немесе Эксперименттік зерттеулер радиоактивті ыдырау толығымен статистикалық заңдылыққа бағынатынын дәлелдеді. Белгілі бір радиоактивті изотоптың ядролары бірдей болады. Атом ядросының және ядролардың қайсысының ыдырайтыны - кездейсоқ оқиға. Мысал үшін, бір нуклидтің бірдей екі ядросын алайық. Ядроның біреуі 3 млрд жыл бұрын жұлдыздың қопарылысы кезінде, ал екінші ядро ядролық реакторда 3 мин бұрын пайда болсын. Ядролардың пайда болу уақытына қарамастан, келесі бір уақыт мезетінде екеуінің де ыдырауының ықтималдығы бірдей. Статистикалық құбылыстарды сипаттау үшін оқиғаның ықтималдығы ұғымын қолданады. Радиоактивті ядролар санының жартысы ыдырайтын уақыт аралығын жартылай ыдырау периоды деп атайды. Демек, радиоактивті ядролардық алғашкы саны болса, уақыт өткеннен кейін олардың саны болады. (8.11) өрнектен аламыз.Осы тендеуді логарифмдесек, , бұдан шығатыны . Ал тұрақты шама болғандықтан, жартылай ыдырау периоды тұрақты. Радиоактивті ыдырау заңын 1902 жылы Э. Резерфорд пен Ф.Содди ашқан. Есептеулер радиоактивті ядроның орташа өмір сүру уақытын өрнегі арқылы анықтауға болатынын көрсетті. Ядроның орташа өмір сүру уақыты жартылай ыдырау периодына пропорционал. Радиоактивті ядроның ыдырау қасиетін сипаттайтын тағы бір шаманы айтуға болады. Уақыт бірлігі ішінде ыдырайтын ядролар санымен анықталатын шаманы радиоактивті заттың активтілігі () деп атайды: Активтіліктің Халықаралық жүйедегі () өлшем бірлігі — беккерель. 1 беккерель (Бк) — уақыт бірлігі 1 с ішінде бір ыдырау болатын радиоактивті препараттың активтілігі: 1 Бк = 1 ыдырау / 1 c. Іс жүзінде қолданылатын активтіліктің басқа да өлшем бірлігі бар, ол — кюри (Ки):1 Ки = 3,7 · 1010Бк; 1 мКи = 3,7 · 10⁷Бк.

Билет

1.Айналмалы қозғалыс динамикасының негізгі теңдеуі.

Айналмалы қозғалыс дегеніміз қозғалыс кезінде дененің барлық нүктелері шеңберлер сызатын және олардың центрлері айналыс осі деп аталатын бір түзудің бойында жататын қозғалыс. Жалпы алғанда дене бір мезгілде әрі ілгерлемелі, әрі айналмалы қозғалыста бола алады. Мұндай жағдайда берілген уақыт мезетінде дене лездік осьтен айналады. Айналмалы қозғалыс динамикасының негізгі заңы төмендегі теңдеумеи көрсетіледі:

,

мұндағы М — инерция моменті -ге тең денеге түсірілген күш моменті; — дененің айналысының бұрыштық жылдамдығы. Егер = const болса, онда

мұндағы — айналыс моментінің М әсерінен дененің алатын бұрыштық үдеуі.

Айналатын дененің кинетикалық энергиясы

мұндағы — дененіц инерция моменті, ал — оның бұрыштық жылдамдығы.

2.Сұйықтың негізгі қасиеті. Үзіліссіздік теңдеуі.

Сұйық күйдегі дене өзінін, пішінін оңай өзгертеді, бірақ көлемін сақтайды. Сұйық құйылған ыдыс пішінін қабылдайды. Аққыштық, көлемін сақтау және пішінін оңай өзгерту - сұйыққа тән қасиет. Сұйықтың бұл қасиеті күрделі пішінді металл бұйымдарын жасауға пайдаланылады. Ол үшін балқыған металды, арнайы жасалған қалыптарға құйып, катырады. Сұйықтың молекулалары қатты денелердің молекулаларына карағанда бір-бірінен алшақ орналасады. Сондықтан олардың арасындағы тартылыс күштері де, тебіліс күштері де қатты денелерге қарағанда кем болады. Сөйтіп, сұйық оңай ағады, оңай бөлінеді. Соған қарамастан сұйықтың көлемін өзгерту өте қиын. Өйткені сұйықтардың молекулалары да белгілі бір rO ара қашықтықта тартылыс күші мен тебіліс күштерінің тепе-теңдігін сақтауға тырысады. Шыны молекулалары ретсіз орналасқандықтан, оның құрылысы кристалл қатты денеден гөрі сұйық молекулаларының орналасуына ұқсас. Молекулалары белгілі бір ретпен қайталанып орналасатын денелер — кристалл денелер, ал молекулалары ретсіз орналасатындары — аморф денелер деп аталады. Шыны аморф денеге жатады. Сұйықтар сияқты шыны молекулалары да аққыш келеді. Бірақ оның аққыштығы өте баяу жүреді. Міне, сондықтан тік қалпында өте ұзақ сақталған шынылардың төменгі жағы бірте-бірте қалыңдай түседі. Гидродинамика– сұйықтық пен газ механикасының ертеден келе жатқан әрі жақсы дамыған саласы.

Гидродинамика көмегімен сұйықтықтың жалпы қасиеттеріне механиканың негізгі заңдары мен тәсілдерін қолдана отырып, сұйықтық алып жатқан тұтас ортаның кез келген нүктесінің жылдамдығы, қысымы тәрізді өлшемдер анықталады.

гидродинамика тұрғысынан алғанда сұйықтықтың ең басты қасиеті – аққыштық пен тұтастық. Сұйықтықтың газ тәріздес ортадан негізгі айырмашылығы – оның сығылмайтындығы. Мұндай сұйықтықтар үшін үзіліссіздік теңдеуі мен Навье-Стокс теңдеуі қолданылады. Тұтқыр сұйықтық қозғалысы қарастырылғанда, ағыс сипаттамасы болып табылатын өлшемсіз шама – Рейнольдс саны қолданылады.

Ағын түтігінің көлденең қимасы sарқылы ∆tбірлік уақытта өтетеін сұйық массасы ∆mмынаған тең болады. ∆m=ρυ∆t егер сұйық сығылмайды деп есептесек, онда s₁ қимадан ағып өтетін сұйық көлемі қандай болса s₂ қимадан ағып өтетін сұйық көлемі де дәл сондай, сондықтан ρ₁υ₁s∆t= ρ₂υ₂s₂ ∆t бұдан мұндағы ρ₁ = ρ₂ екенін ескерсек онда υ₁s₁ = υ₂s₂ яғни сығылмайтын тұтқыр емессұйық ағысының жылдамдығы мен ағын төтігінің көлденең қимасының көбйтіндісі берілген ағын түтігі үшін тұрақты шама болады. Бұл айтылған қорытынды ағынның үзіліссіздігі жөніндегі теоремасы д.а.

Билет

1.Активті,индуктивті және сиымдылық кедергілері бар айналмалы ток тізбегі.

Айнымалы ток деп ток күші электр қозғаушы күші және бағыты периодтты түрде озгеріп отыратын токта айтады. Тұрақты ток козіне жалғанаған конденсатордаң ток жүрмейді. Ал айнымалы ток көзіне жалғасақ, одан ток өтеді. Әйтсе де конденсатор токтың жүруіне кедергі жасайды. Ол сыйымдылық кедергі деп аталады.

Айнымалы ток күші өткізгіштін формасына байланысты түзу өткізгіштін ток күші бірнеше орамы бар өткізгішке қарағанда көп болатыны анықталған. Яғни орманның көп катушкадан ток өткендеток күші азаяды. Өткізгіштің осы кедергісі индуктивті кедергі деп атайды.

2.Дұрыс геометриялық пішіндегі кейбір денелердің инерция моменттері.

Кесте орын

Бір инерция моментінен екіншісіне өту Штейнер-Гюйгенс теоремасы бойынша орындалады кез келген айналыс осіне қатысты инерция моменті сол оське қатысты аурлық центр арқылы өтетін инерция моменті мен дене массасынын осьтердің ара қашықтығының квадратына көбейтіндісіне қосындысын айтады.

Айнымалы қозғалыстағы қатты дененің кинетикалық энергиясы:

Егер дене әрі ілгермелі әрі айнымалы қозғалыста болса онда толық кинетикалық энергия:

.

Билет

1.Еркіндік дәрежелерінің саны.Ішкі энергия.

Еркіндік дәрежесінің саны кеңістіктіктегі жүйенің күйін толық анықтайтын тәуелсіз айнымалылардың саны. Реалды молекулаларда атом мен молекулалардың арасында тығыз байланыс жоқ. Сондықтан молекулалардың ішіндегі атомдардың тербелмелі қозғалысының еркіндік дәрежесінде есепке алу керек. Молекулалардың жалпы еркіндік дәрежесінің санына байланыссыз үш еркіндік дәрежесі әрқашан жылжымалы. Олардың әр қайсысына молекулалардың жылжымалы қозғалысының кинетикалық энергиясын береміз.

(

Ішкі энергия^[1] – дененің тек ішкі күйіне байланысты энергия. Ішкі энергияға дененің барлық микробөлшектерінің (молекулалардың,атомдардың, иондардың, т.б.) ретсіз (хаосты) қозғалыстарының энергиясы, микробөлшектердің өзара әсерлесу энергиясы, атомдар менмолекулалардың ішкі энергиясы, т.б. жатады. Ішкі энергия ұғымын 1851 жылы У.Томсон енгізген.Дененің бір күйден екінші күйге ауысу барысындағы Ішкі энергиясының өзгерісі (ΔU) мынаған тең: ΔU=ΔQ–A, мұндағы Q – жүйенің қоршаған ортамен алмасқан жылу мөлшері, А – істелген жұмыс. Бұл теңдеу жылу алмасу процесі басты рөл атқаратын жүйелердегі энергияның сақталу және айналу заңын (термодинамиканың бірінші бастамасын) өрнектейді. Энергияның сақталу заңына сәйкес Ішкі энергия физикалық жүйе күйінің, яғни осы күйді анықтайтын тәуелсіз айнымалылардың (мысалы, температура, көлем не қысым), бір мәнді функциясы болады. Q және А шамаларының әрқайсысы жүйені Ішкі энергиясы U1-ге тең күйден U2-ге тең күйге ауыстыратын процестің сипатына тәуелді болады, ал ΔU=U2–U1.

2.Тұрақты электр тогы.Ом заңы.

Зарядталған бөлшектердің реттелген қозғалысы электр тогы деп аталады. Электр тогы еркін электрондардың немесе иондардың реттелген орын ауыстыруы кезінде ғана пайда болады. Электр тогының белгілі бір бағыты болады. Токтың бағытына оң зарядталған бөлшектердің қозғалыс бағыты алынады. Егер ток теріс зарядталған бөлшектердің қозғалысынан пайда болса, онда ток бағыты бөлшектер қозғалысының бағытына қарама – қарсы деп саналады.

Ток күші (І) электр тогын сипаттайтын шама. өткізгіштің көлденең қимасынан бүкіл уақыт ішінде ағып өтетін заряд санын ток күші деп атайды:

I=dq/dt.

Ток күші ампермен (А) өлшенеді 1А=1Кл/1с.

Ом заңы– электр тогының негізгі заңдарының бірі. Ом заңы – өткізгіштегі ток күшінің (І) осы өткізгіштің ұштары арасындағы кернеумен (U) байланысын анықтайды:

U=r*І (1) мұндағы r өткізгіштің геометриялық өлшемдеріне, электрлік қасиеттеріне және температурасына байланысты болатын пропорционалдық коэффициенті r – омдық кедергі немесе өткізгіштің берілген бөлігінің кедергісі деп аталады. Ом заңын 1826 ж. неміс физигі Г. Ом (1787 – 1854) ашқан.

Билет

1.Атом құрылысы.Резерфорд тәжірибесі.Бор постулаттары.

Атом құрылысы - 1897 жылы көптеген электр құбылыстарын түсiндiруге мүмкiндiк беретiн жаңалық ашылды. Ағылшын ғалымы Дж. Дж. Томсон элементар заряд тасымалдаушысы болып табылатын бөлшектi тапты. Бұл бөлшекті электрон деп атады.

Резерфорд атомының құрылысын Күн жүйесiне ұқсатты. Күн жүйесiндегi планеталар оған тартылып айналғаны сияқты, электрондар да ядроғатартылып оны айнала қозғалады. Осындай ұқсастығы үшiн Резерфорд ұсынған модельдi планетарлық модель деп атаған. Ядро мен электронның ара қашықтығы олардың өлшемдерiне қарағанда өте үлкен. Егер атомды ойша үлкейткенде ядроның диаметрi он теңгелiктей болса, онда ядро мен электрон ара қашықтығы шамамен бiр километрдей болар едi. Егер барлық электрондар атомдық ядроларға тығыз орналасса, онда ересек адамның денесiнiң көлемi бiр куб миллиметрдiң миллионнан бiр бөлiгiндей болатындығы есептелген. Бұдан адам денесiнiң 99%-ын (кез-келген дененiң) бостық жайлайтындығын көремiз. Бiр тектi атомдар жиынтығы химиялық элемент деп аталады. Әр түрлi химиялық элементтердiң атомдары бiр-бiрiнен ядроларының зарядымен және сол ядроны айнала қозғалатын электрондар санымен ерекшеленедi

Бор постулаттары. Сызықтық спектрдің заңдылықтарын тусіндіру үшін Бор Резерфордтың планетарлық атом моделі мен Планктың жарық тың кванттық табиғаты туралы гипотезаны біріктірді. Бор атомның теориясы екі простулатпен негізделеді: Бордың бірінші постулаттары:атомдарда энергия шығармайтын стационарлы жағдайлар бар. Атомның стационарлы жағдайына стационарлы орбиталар бойымен қозғалатын электрондар сәйкес келеді. Әр стационарлы жағдай энергияның шектелген шамасымен сипатталады. Стационарлық орбита бойындағы электрондардың қозғалысы электромагниттік толқынның сәкле шығаруымен анықталады. Бордың орбиталдық кванттық ережесі бойынша атомның стационарлы жағдайындағы электрон орбитаның бойымен қозғала отырып төмендегі затты қанағаттандырады.

Импульс моментінің кванттық мәніне ие болуға тиіс. Мұндағы –электронның массасы, u-n-ші радиус орбитасындағы жылдамдығы.

h=

Бордың екінші постулаты атом бір стационарлы күйден екіншісіне көшкенде бір фото

hv=

стационарлық күйлерге сәйкес энергиялар айырмасына тең энергиямен шығарылады және жұтылады. Сәуле шығару атомның көп энергиялы жағдайынан аз энергиялы жағдайына ауысуы кезінде болады. Фотонның жұтылуы атомнның көп энергиялы жағдайымен аусуымен шығарылады. Кваннтық өтеулердің барлық мүмкін болатын дискретті жиілігінің жиыны:

атомның сызықтық спектрін айтады.

2.Тогы бар өткізгіштердің әсерлесуі.Ампер күші.Сол қол ережесі.

Ампер күші. Тогы бар өткізгішке магнит өрісінің әсер күшін ампер зерттеп ол күштін мәнін былайша көрсетті.

Мұндағы k-пропорционалдық коэффициент, I-өткізгіштегі ток, B-магнит индукциясы, α-ток бағыты мен индукция векторының арасындағы бұрыш. Осы күштің шамасын Ампер күші деп атайды.

СОЛ ҚОЛ ЕРЕЖЕСІ – магнит өрісінде орналасқан тогы бар өткізгішке әсер ететін мех. күштің бағытын анықтауға арналған ереже. Ол былай тұжырымдалады: сол қолды магнит өрісінің күш сызықтары алақанға енетіндей етіп, ал төрт саусақты ток бағытымен ұстағанда, бас бармақ өткізгішке әсер ететін күштің бағытын көрсетеді (ток бағыты етіп электронның немесе электр өрісіндегі теріс иондардың қозғалысына қарсы бағыт алынады)

Билет

1.Идеал газдың молекулалық-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі.

Идеал газ деп-молекулалар арасындағы тартылыс пен тебу күштері есепке алынбайтын олар тек серпімді соқтығысқанда ғана өзара әрекеттеседі деп саналатын,ал молекулалардың өздері көлемі жоқ серпімді шар немесе материялық нүкте ретінде қабылданатын газ моделін айтамыз. Идеал газ деп молекулалардың өзара әсерлесуi ескерусiз аз шама болғанда айтады. Молекулалардың өзара әсерлесуi олардың соқтығысуы кезiнде серпiмдi ұрылуы түрiнде байқалады. Газдардың молекулалы-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі немесе Клаузиус теңдеуі p- газ қысымы n- молекулалар концентрациясы mo-молекулалар массасы -молекулалар қозғалысының орташа жылдамдығының квадраты.

2.Еркін гармоникалық тербеліс.Тербелістің кинематикасы.

Гармоникалық тербелістер деп, квазисерпімді күштің әсерінен бір өлшемді қозғалыс жасайтын жүйені айтамыз.Мұндай жүйе көптеген классикалық есептер мен кванттық теорияның моделі ретінде қарастырады. Кәдімгі серіппелі математикалық және физикалық маятниктер классикалық гармоникалық тербелістің мысалы бола алады. Сонда гармоникалық тербелістердің потенциалдық энергиясы мына өрнекке тең. U=

Мұндағы m- тербелуші бөлшектің массасы, - меншікті жиілігі.

Гармоникалық тербелмелі қозғалыс деп нүкьте қозғалысының тепе теңдік қалпынан ауытқу шамасының синусоида немесе косинусоида бойымен периодты түрде қайталанып отыруын айтамыз. x= Acos(wt+ⱷ˳) н/e y= Asin(wt+ⱷ˳)

Билет

1.Ом заңы. Өткізгіштің кедергісі.

Электр кедергісі – өткізгіштің электр тогының өтуіне қарсы әсерін сипаттайтын физикалық шама. Тұрақты ток өтетін тізбектің Э. к. активті, ал айнымалы ток тізбегіндегісі толық кедергі (омдық, сыйымдылық және индуктивтік кедергілердің қосындысы) деп аталады. Э. к. өткізгіштің материалына, оның пішініне, сыртқы жағдайларға т. б. тәуелді болады. Жиілік жоғарылағанда өткізгіштің сыртқы бетіндегі ток тығыздығының артуы кедергі шамасын көбейтеді. Меншікті Э. к. бірліктердің халықаралық жүйесінде (СИ) омѓм-мен өлшенеді. Электр тізбегіндегі ток шамасын реттеу немесе шектеу үшін қосылатын элементті (радиобөлшекті) кейде “Э. к.” деп те атайды. Мұның реттелетін түрі реостат; ал реттелмейтіндерінің бірі (тізбекке тізбектей жалғанатыны) қосымша кедергі, екіншісі (параллель жалғанатыны) шунт деп аталады.

2.Жарықтың поляризациясы.Малюс заңы.Поляризацияланған жарықты медицинада қолдану.

жарық поляризациясы — жарық толқынының электр және магнит өрістері кернеуліктері векторының жарық сәулесі жазықтығына перпендикуляр жазықтықта бағдарлануының реттелуі. Электр өрісі кернеулігі (Е) мен жарық сәулесі жататын жазықтық полярлану жазықтығы деп аталады. Жарықтың полярлынуы сызықтық жарықтың полярлынуы (Е өзінің тұрақты бағытын сақтайды), эллипстік Жарықтың полярлынуы (Е-нің ұшы жарық сәулесіне перпендикуляр жазықтықта эллипс сызады) және дөңгелек жарықтың полярлынуы (Е-нің ұшы шеңбер сызады) болып ажыратылады. Жарықтың полярлануын полярланған приборлар, поляроидтар, т.б. арқылы алуға болады. Жарықтың полярлануы зат құрылысының кейбір ерекшеліктерін түсіндіруге мүмкіндік береді. “Жарықтың полярлануы” ұғымын И.Ньютон енгізген (1704 — 06).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: