Электрический ток в металлах Астрономия квантовая механика электромагнитная индукция Магнитные моменты атомов Особенности структуры электронных уровней в сложных атомах

Учебник физики Примеры решения задач и лабораторных работ

Статистический метод исследования и его связь с учением ди алектического материализма о соотношении случайности и необходи мости. Вывод уравнения молекулярно-кинетической теории идеальных газов для давления. Средняя кинетическая энергия молекул. Молекулярно-кинетическое толкование термодинамической температуры. Число степеней свободы молекул. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул. Закон Максвелла для распре деления молекул идеального газа по скоростям и энергиям теплово го движения. Закон Больцмана для распределения частиц во внеш нем потенциальном поле. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. 

Физически переменные, новые и сверхновые звезды.

Переменные звезды - звезды, блеск которых периодически или беспорядочно изменяется (например, затменно двойные).

Физические переменные звезды - одиночные звезды, блеск которых меняется вследствие происходящих на них физических процессов (известны десятки тысяч таких звезд).

Цефеиды (от dЦефея, первой открытой в 1783-84 годах, звезды такого типа) - физически переменные звезды-сверхгиганты спектральных классов F и G, изменяющие блеск с амплитудой от 0,5 до 2,0m и с периодом от 1 до 50 суток (в других галактиках - до 218 суток). Одновременно изменяются температура (max в max светимости) и лучевая скорость (max светимости при сжатии).

Для цефеид выявлена зависимость “период-светимость” - цефеиды - лучшие “вехи” для определения внегалактических расстояний.

Долгопериодические звезды - холодные (класс М) гиганты, с периодом изменения блеска до 1000 суток.

Эруптивные пульсирующие звезды - характеризуются неправильными, часто быстрыми и сильными изменениями блеска, вызываемыми взрывообразными (эруптивными) процессами.

Новые звезды - звезды, блеск которых внезапно увеличивается в тысячи и даже миллионы раз. Увеличение блеска - несколько суток, спад - от нескольких лет до десятилетий. Обычно через несколько лет после максимума вокруг новой звезды наблюдается расширяющаяся газовая оболочка - отрыв от новой звезды ее внешних слоев при вспышке. Всего в Галактике ежегодно должно вспыхивать более сотни новых звезд - обнаруживается лишь небольшая доля - кратковременность. Новые звезды - тесные двойные системы белый карлик - карлик позднего спектрального класса, вспышки - следствие перетекание вещества, богатого водородом, с красного карлика на белый.

Повторные новые звезды - вспышки с периодом в несколько десятков лет, изменение блеска - в тысячи раз.

Карликовые новые звезды - вспышки с периодом в несколько десятков суток, изменение блеска - в сотни раз. Это двойные системы звезд. При вспышке предполагается перетекание вещества с холодного спутника на белый карлик.

Сверхновые звезды - звезды, блеск которых при вспышке увеличивается на десятки звездных величин в течение нескольких суток. В максимуме блеска одна сверхновая звезда может светить ярче миллиарда звезд, подобных Солнцу. Взрыв - выброс вещества - расширяющиеся газовые туманности. Остаток от взорвавшейся звезды - пульсар - быстроврщающаяся сверхплотная (нейтронная) звезда (радиус около 10 км, масса близка к массе Солнца), источник импульсного радиоизлучения с очень большой стабильностью периода. Вспышки сверхновых - редкое явление: 1054г. (китайские астрономы),, созвездие Тельца, сейчас - Крабовидная туманность и содержащийся в ней пульсар; 1572г. (Тихо Браге), созвездие Кассиопеи; 1604г. (Иоганн Кеплер), созвездие Змееносца - все это звезды нашей Галактики. Изобретение телескопа (1609) - развитие - наблюдение сверхновых в других галактиках. 23 февраля 1987г. - сверхновая в Большом Магеллановом Облаке (созвездие Золотой Рыбы) - самом большом спутнике нашей Галактики - удалось проследить процесс вспышки. Расстояние - 160 тыс. св. лет.


Строение и эволюция Вселенной.

Наша Галактика - Млечный Путь.

Число звезд в галактике - 1012 (ФК 200 млрд.).

Состав:

- одиночные звезды;

- двойные звезды;

- кратные звезды;

- звездные скопления - группы звезд, связанных силами тяготения и движущихся в пространстве как единое целое;

- рассеянные (неправильной формы); известно более 1000; пример: Плеяды; состав: сотни или тясячи звезд, в основном из главной последовательности;

- шаровые; известно150; состав: сотни тясяч красных и желтых гигантов и сверхгигантов;

- туманности - скопления газа и пыли (в основном);

- диффузные - неправильной формы;

- планетарные - правильной формы;

- поля - гравитационные и магнитные;

- космические лучи - потоки электрически заряженных частиц, движущихся со скоростями, близкими к скорости света;

Строение Галактики:

Форма - линзообразная: диск с шарообразным утолщением (балдж - buldg - утолщение), окруженный звездным гало сферической формы; диаметр диска - 3´104 пк (100 000 св. лет), диаметр балджа - 4´103 пк, диаметр гало 2´104 пк;

  - в центре - ядро, скрыто от нас облаками межзвездной пыли;

- плоская подсистема - диск со спиральными ветвями

- молодые звезды (в среднем, несколько млрд. лет);

- врвщается ‘быстро’;

- орбиты - почти окружности;

- население: звезды главной последовательности, сверхгиганты, долгопериодические цефииды, пульсары, большая часть звезд-гигантов, белые карлики, планетарные туманности...

- сферическая подсистема (гало)

- старые звезды;

- до 15 млрд. лет (возраст Галактики);

- вращается медленно по отношению к диску (диск “вложен” в сферическую подсистему;

- орбиты - вытянутые эллипсы (е>0,5);

- население: шаровые звездные скопления, субкарлики, переменные звезды типа RR Лиры;

Галактика вращается вокруг своей центральной области, вращение дифференциально, Солнце - почти в плоскости симметрии - 250 км/с, период 200 млн. лет.

Концентрация звезд у Солнца (10 кпк до центра) - 1звезда на 10 пк3, в центре Галактики - 106 звезд на 1 пк3.

В соленоид длиной l=50 см вставлен сердечник из такого сорта железа, для которого зависимость B=f(H) неизвестна. Число витков на единицу длины соленоида n=400 см-1 площадь поперечного сечения соленоида S=10 см2. Найти магнитную проницаемость m  материала сердечника при токе через обмотку соленоида I=5 А, если известно, что магнитный поток, пронизывающий поперечное сечение соленоида с сердечником, Ф=1,6 мВб. Какова индуктивность L соленоида при этих условиях?

Решение. Потокосцепление катушки

.

Отсюда

.

Так как , то

.

Вычисляем:

Гн.

Из формулы для индуктивности соленоида

определяем  магнитную проницаемость материала сердечника:

.

Вычисляем:

.

9.(В.11.116). Имеется соленоид с железным сердечником длиной l=50 см, площадью поперечного сечения S=10 см2 и числом витков N=1000. Найти индуктивность L этого соленоида, если по обмотке соленоида течет ток: а) I=0,1 А; б) I=0,2 А; в) I=1,25 А.

Решение. Воспользуемся формулой для индуктивности длинного соленоида:

.

Чтобы определить входящую сюда магнитную проницаемость, необходимо определить напряжённость и индукцию магнитного поля в сердечнике.

Напряжённость магнитного поля

А/м.

По графику (см. рис. 5.5) находим: Тл.

Так как, то .

Вычисляем:

Гн.

Точно так же находим индуктивности для второго и третьего токов:

Гн;  Гн.

Классическая молекулярно-кинетическая теория тёплоемкостей идеальных газов и ее ограниченность. Обратимые и необратимые процессы. Круговые процессы (цикл). Цикл Карно и его КПД для идеального газа. Энтропия. Энтропия идеального газа. Второе начало термодинамики. Статистическое толкование второго начала термоди намики. Отступление от законов идеального газа. Реальные газы. Уравнение Ван-Дер-Ваальса. Сравнение изотерм Ван-дер-Ваальса с экспериментальными. Критическое состояние вещества. Фазовые переходы 1 и II рода. Внутренняя энергия реального газа.
Теория Максвелла для электромагнитного поля