Физические законы механики Законы Кеплера Первое начало термодинамики Электромагнетизм Колебание и волны Геометрическая оптика Квантовые явления в оптике Водородоподобные системы в квантовой механике

Справочник по основным разделам физики

. Кинематика. Равномерное движение. Средняя скорость. 1.1. В течение какого времени пассажир, сидящий у окна поезда, идущего со ско-ростью 54 км/ч, будет видеть встречный поезд, идущий со скоростью 36 км/ч, если его длина равна 150 м? [6 c]

Потенциал и работа электростатического поля.

Связь между напряженностью и потенциалом

Работа по перемещению заряда  из точки 1 в точку 2:

  .

Теорема циркуляции вектора напряженности : циркуляция вектора напряженности электростатического поля равна нулю:

.

Связь между контурным и поверхностным интегралами:

.

Потенциальная энергия взаимодействия зарядов:

.

Потенциал электростатического поля φ – физическая величина, численно равная потенциальной энергии единичного положительного точечного заряда, переносимого из бесконечности в данную точку поля:

,

где А∞ – работа перемещения заряда q0 из данной точки поля в бесконечность.

Потенциал точечного заряда:

.

2_15cСиловые линии электростатического поля – это линии, касательная к которым в любой точке поля совпадает с направлением вектора напряженности .

Эквипотенциальная поверхность – вооброжаемая поверхность, все точки которой имеют одинаковый потенциал.

φ = φ(x,y,z) = const.

Потенциал системы зарядов равен алгебраической сумме потенциалов, создаваемых каждым из зарядов в отдельности (принцип суперпозиции):

.

Связь между потенциалом электростатического поля и его напряженностью:

.

Потенциал поля диполя:

.

Потенциальная энергия диполя:

.

Механический момент, действующий на диполь в электростатическом поле:

  или .

Работа в потенциальном поле:

.

Безвихревой характер электростатического поля:

.

Поэтому работа по перемещению заряда по любому замкнутому пути в электростатическом поле равна нулю:

Потенциал поля между заряженными плоскостями:

 .

Потенциал нити (цилиндра):

Потенциал поля цилиндрического конденсатора:

Потенциал поля сферы:

Потенциал поля шара:

Диэлектрики в электростатическом поле

Проводники в электростатическом поле Электростатическое экранирование – внутрь проводника поле не проникает Электрическая емкость уединенного проводника – физическая величина, численно равная заряду, который необходимо сообщить проводнику для того, чтобы изменить его потенциал на единицу

Постоянный электрический ток Электрический ток – упорядоченное движение электрически заряженных частиц. За направление тока принимают направление движения положительных зарядов

Электрический ток в газах, металах и электролитах Удельная электропроводность – физическая величина, равная электропроводности цилиндрического проводника единичной длины и единичной площади поперечного сечения

Что такое соотношения неопределенностей Гейзенберга?

Де Бройль предложил, что каждая частица, обладающая в данной системе отсчета энергией Е и импульсом , может быть описана плоской волной, характеризуемой частотой  и длиной волны . Шредингер создал математическую теорию, описывающую поведение этой волны в зависимости от параметров частицы и начальных условий. Чем же является эта волна? Наиболее распространенной является вероятностная интерпретация: волна определяет вероятность нахождения частицы в различных точках пространства.

Рассмотрим, в соответствии с этой интерпретацией, частицу, двигающуюся прямолинейно и равноверно. Зная массу и скорость частицы можно рассчитать ее импульс, а значит и длину соответствующей ей волны. Но плоская волна определенной длины «не может иметь конца» - она «занимает все пространство», а это значит, что частицу с одинаковой вероятностью можно встретить в любом месте пространства. Или, иными словами, если импульс частицы задан точно, то ее местоположение совершенно неопределенно. Можно показать, что верно и обратное утверждение.

Подобные этому количественные соотношения (соотношения неопределенностей) были установлены Гейзенбергом, например:

где Dx и Dpx – неопределенности в задании координаты и проекции импульса частицы соответственно.

Таким образом, эти соотношения устанавливают связь между неопределенностями в задании механических параметров частиц, ярко демонстрируя своеобразие описания микромира квантовой физикой.

Как изменился характер описываемых причинно-следственных связей при переходе от классической механики к квантовой?

- В рамках классической механики знание начальных условий (положения и скорости частиц при t=0) для системы частиц дает возможность рассчитать состояние системы в любой другой момент времени, причем это состояние определяется начальными условиями совершенно однозначно: будущее мира полностью определено его прошлым. Квантовая механика дает возможность однозначно определить лишь вероятность того или иного состояния системы в любой момент времени: прошлое лишь создает предрасположенность к тому или иному будущему.

ТРЕТЬЕ НАЧОЛО ТЕРМОДИНАМИКИ (Тепловой закон Нернста)

Этот закон был установлен Нрнстом на основе измерения теплоемкостей тел при низких температурах.

Суть этого закона может быть сформулирована следующим образом:

Любой равновесный адиабатный процесс, начатый при абсолютном нуле, не приводит к разогреванию системы (изотерма абсолютного нуля совпадает с адиабатой)

ß

При абсолютном нуле все равновесные процессы протекают без изменения энтропии.

Таким образом, состояние системы, находящейся при абсолютном нуле температуры, естественно принять за начальное состояние, по отношению к которому вычисляют энтропию, причем считать численное значение энтропии в этом состоянии равным нулю.


Справочник по основным разделам физики