Экамен по физике

1.

1. Электризация тел – это задел электродинамики, который
изучает покоящиеся электрические заряды.
2. Электрический заряд – это способность тел быть
источником электромагнитных полей и принимать участие
в электромагнитном взаимодействии.
3. Взаимодействие эл. Тел – это способность электрических
зарядов к взаимному притяжению, так и к взаимному
отталкиванию разноименных зарядов и одноименных зарядов.
4. Закон Кулона: это сила взаимодействия двух точечных
незаряженных тел в вакууме прямопропорционально
произведению модулю заряда и обратно пропорционально к
квадрату растояния между ними.
К= 9*10^9 [H*m^2 \ Кл^2]

2.

1. Электрическое поле — векторное поле, существующее
вокруг тел или частиц, обладающих электрическим
зарядом, а также возникающее при
изменении магнитного поля.
2. Напряженность эл. поля – это силовая характеристика
эл поля = отношению силы с которой поле действует
но точечный заряд к этому заряду.
Е=F/q
3. Принцип суперпозиции полей: если в данной точке
пространства, различные заряженные частицы
создают эл поле, напряженность которых Е1,Е2,Е3 и
т.д., то результативность напряжения = геометрической
+Е.

3.

1. На всякий заряд, находящийся в электрическом поле, действует
сила, и поэтому при движении заряда в поле совершается
определенная работа. Эта работа зависит
от напряженности поля в разных точках и от перемещения
заряда.
Но если заряд описывает замкнутую кривую, т. е. возвращается
в исходное положение, то совершаемая при этом работа равна
нулю.
A=q*E*Λd
2. Разность потенциалов — это скалярная физическая величина,
численно равная отношению работы сил поля по перемещению
заряда между данными точками поля к этому заряду. U=ɥ1-ɥ2
3. Напряжение — это разность значений потенциала в начальной
и конечной точках траектории.

4.

1. Проводник – это материалы имеющие
свободно заряженные частицы (металлы и
электролиты)
2. Диэлектрики – это материалы в которых нет
свободно заряженных частиц.
3. Полярный
неполярные, диполь

5.

• Электроёмкость – это проводимость 2 проводников, отношение
заряда 1 из проводника к разности потанциалов между
проводниками. C=q/U [ф] – фарад.
• Конденсатор – это устройство для накопления эл.заряда.
Состоит из 2 пластин (обкладка) разделенными диэлектриками.
Типы: плоский и цилиндрический.
• Соединение последовательное C1,2=(C1*C20)/(C1+C2)
• Паралельное C1,2=C1+C2
• Энергия заряженных кондерсаторов
• Wc=q*E*d /2
• Wc=q*U /2
• Wc=C*U^2 /2
• Wc=q^2 /2C

6.

1.
2.
3.
4.
5.
Электриический ток — упорядоченное направление
движение заряженных частиц.
Сила тока — физическая величина, равная отношению количества заряда,
прошедшего за некоторое время через поперечное сечение проводника, к
величине этого промежутка времени. I=U/R
Наличие свободных носителей зарядов.
Наличие разности потенциалов.
Замкнутая цепь.
Источник сторонних сил, который поддерживает разность потенциалов.
Закон ома для в участка цепи: сила тока в участке цепи прямо
пропорциональна напряжению на концах этого проводника и обратно
пропорциональна его сопротивлению: I=U/R

7.

• Электродвижущая сила – это отношение работы
стороних сил к заряду: Ɛ=Aст / q
• Закон ома для полной цепи: сила тока в
замкнутом контуре прямопропорцианальна ЭДС
и обратно пропорциональна полному
сопротивлению контура: I= Ɛ / R+r

8.

• При последовательном
соединении проводников
сила тока в любых частях
цепи одна и та же.
• Полное напряжение в цепи
при последовательном
соединении, или
напряжение на полюсах
источника тока, равно
сумме напряжений на
отдельных участках цепи
• Сила тока в
неразветвленной части
цепи равна сумме сил токов
в отдельных параллельно
соединённых проводниках
• Напряжение на участках
цепи АВ и на концах всех
параллельно соединённых
проводников одно и то же

9.

• Работа тока - это работа
электрического поля по
переносу электрических
зарядов вдоль
проводника
• Мощность постоянного
тока
- Отношение работы тока
за время t к этому
интервалу времени.
Закон джоуля-ленца: При прохождениии тока по
проводнику проводник нагревается, и происходит
теплообмен с окружающей средой, т.е. проводник
отдает теплоту окружающим его телам.

10.

• Электрический ток в металлах – это упорядоченное
движение электронов под действием электрического
поля.
• Сопротивление металлических
проводников увеличивается с повышением
температуры и уменьшается с ее понижением.
Сопротивление металлических
проводников обусловлено столкновением свободных
электронов с ионами кристаллической решетки.
• удельное сопротивление — физическая величина,
характеризующая способность препятствовать
прохождению электрического тока.

11.

• Жидкости по степени электропроводности делятся на:
диэлектрики (дистиллированная вода),
проводники (электролиты),
полупроводники (расплавленный селен)
• Закон Электролиза: масса выделившегося вещества при
электролизе пропорциональна силе тока и времени.
• Применение электролиза в технике заключается в получении
органических веществ, гальванических покрытий и в обработке
металлических поверхностей, электрофорез, электродиализ,
гальванопластика. С помощью электролиза можно получить
стопроцентно чистые металлы.

12.

Полупроводник - вещество, у которого удельное сопротивление может
изменяться в широких пределах и очень быстро убывает с повышением
температуры., а это значит, что электрическая проводимость увеличивается.
- наблюдается у кремния, германия, селена и у некоторых соединений.
Собственная проводимость бывает двух видов:
1) электронная ( проводимость "n " - типа)
2) дырочная ( проводимость " p" – типа)
Наличие примесей сильно увеличивает проводимость.
Существуют:
1) донорные примеси ( отдающие ) ( проводимость "n " - типа)
- являются дополнительными поставщиками электронов в кристаллы
полупроводника.
Например - мышьяк.
2) акцепторные примеси ( принимающие ) ( проводимость " p" – типа)
- создают "дырки" , забирая в себя электроны.
Например - индий.
Полупроводниковый диод – это полупроводник с одним "p-n" переходом.При
наложении эл.поля в одном направлении сопротивление полупроводника
велико, в обратном - сопротивление мало.

13.

• Электрический ток невозможен, т.к. возможное
количество ионизированных молекул не может
обеспечить электропроводность;
- создать эл.ток в вакууме можно, если использовать
источник заряженных частиц;
• - действие источника заряженных частиц может быть
основано на явлении термоэлектронной эмиссии.
• Термоэлектроная эмиссия - это явление вырывания
электронов из металла при высокой температуре.
• Вакуумный диод для выпрямления переменного тока

14.

• Газы являются диэлектриками, т.к. состоят из нейтральных атом или молекул.
• При повышении температуры, радиактивном излучении, нейтральные атомы
распадаются на ионы и становятся проводником.
• Газовый разряд – это процесс протекания эл. Тока через газ.
• Рекомбинация – процесс обратной ионизации.
• Несамостоятельный газовый разряд- если действие ионизатора прекратить ,
то прекратится и разряд.
• Самостоятельный газовый разряд - продолжается и после прекращения
действия внешнего ионизатора за счет ионов и электронов, возникших в
результате ударной ионизации.
• Самостоятельный газовый разряд бывает 4-х типов:
• 1. тлеющий - при низких давлениях
2. искровой - при нормальном давлении и высокой напряженности
электрического поля
3. коронный - при нормальном давлении в неоднородном электрическом
поле
4. дуговой - большая плотность тока, малое напряжение между электродами
• Плазма - это четвертое агрегатное состояние вещества с высокой степенью
ионизации за счет столкновения молекул на большой скорости при высокой
температуре.

15.

• Взаимодействие токов — приходящая на
единицу длины каждого каждого из
параллельных проводников, пропорциональна
величинам токов и обратно пропорциональна
расстоянию между ними.
• Магниитное поиле — силовое поле, действующее
на движущиеся электрические заряды и на тела,
обладающие магнитным моментом, независимо
от состояния их движения; магнитная
составляющая электромагнитного поля.
• Магниитная индуки ция — являющаяся силовой
характеристикой магнитного поля в данной
точке пространства.

16.

• Сила Ампера - это сила которая действует на
проводник с током в магнитном поле.
• Сила Лоренца – это сила действующая на
движущуюся заряженную частицу со стороны
магнитного поля.

17.

1.
2.
3.
• Магнитные свойства вещества
Существует 3 вида веществ взаимодействующих с магнитным
полем:
феромагниты – это вещества сильно притягивающиеся к
магниту, потому что электроны вращаясь вокруг ядра создают
магнитное поле. Относительная проницаемость намного
больше 1 в этих веществах: кобальт, никель, железо и т.д.
постоянные магнит – это материал обладающий достаточной
намагниченностью. Так же существует температура Кюри при
которой вещество теряет свои феромагнитные свойства, у
каждого вещества она разная.
Парамагниты – это вещества слабо притягивающиеся к магниту.
Относительная проницаемость приблизительно равна 1,000003.
такие вещества как: алюминий, магний, олово, магний, и др.
Диамагниты – это вещества слобо отталкивающиеся от магнита.
Относительная проницаемость приблизительно равна 0,999995.
такие вещества как: цинк, свинец, сера, хлор, вода и др.

18.

• Явление электромагнитной индукции заключается
возникновением эл.тока в проводящем контуре,
который либо покоится в переменном во времени
маг.поле, либо движется в постоянном магнитном
поле.
• Опыт фарадея:
• Закон электромагнитной индукции: Для любого
замкнутого контура индуцированная ЭДС равна
скорости изменения магнитного потока, проходящего
через этот контур, взятого со знаком минус

19.

• Самоиндукция: если по катушке идет переменный ток, то
магнитный поток пронизывающий катушку меняется, поэтому
возникает ЭДС индукции в том же самом проводнике по которому
идет переменный ток.
• Индуктивность – это коэффициент пропорциональности между
электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре,
и магнитным потоком, создаваемым этим током через поверхность,
краем которой является этот контур.
• Энергия магнитного поля равна собственной энергии тока.
• В момент замыкания эл.цепи источник тока расходует часть своей
энергии на преодоление действия возникающей ЭДС
самоиндукции. Эта часть энергии, называемая собственной
энергией тока, и идет на образование магнитного поля.
• Собственная энергия тока численно равна работе, которую должен
совершить источник тока для преодоления ЭДС самоиндукции,
чтобы создать ток в цепи.

20.

• Гармонические колебания – это колебания которые
происходят по закону sin и cos.
• Период колебаиний — наименьший
промежуток времени, за который система совершает
одно полное колебание.
и а — это максимальное значение смещения от
• Амплитуд
среднего значения
при колебательном или волновом движении.
• Частота – это число полных колебаний в единицу
времени.
• Фаза колебания — аргумент синусоидальной функции,
отсчитываемый от точки перехода значения через нуль
к положительному значению.

21.

• Свободные эл.маг. кол. – это колебания с
системекоторое возникает после выведения её
из положения равновесия.
• Вынужденные эл.маг. Кол – это колебания в цепи
под действием внешних периодической
электродвижущей силы.
• Кол. Контур – это простейшая система в кторой
могут происходить свободные эл.маг колебания,
состоит из катушки и конденсатора
• Полная
энергия
колеб контура:

22.

• Переременный эл.ток – это эл.ток который меняет своё
значение (направление) по какому либо
периодическому закону.
• Активное сопротивление – это
сопротивление электрической цепи или её участка,
обуславливающее превращение электрической
энергии в другие виды энергии.
• Конденсатор – это устройство для накопления
эл.заряда.
• Катушка индуктивности — свёрнутый в спираль
изолированный проводник, обладающий
значительной индуктивностью при относительно
малой ёмкости и малом активном сопротивлении.

23.

• Трансформатор – это устройство для повышения
и понижения напряжения переменного тока.
• Эл. Энергия производится на ТЭЦ,АЭС,ГЭС И др.
• Передача эл.энергии от станций к потребителям
проходит через ряд трансформаторов повыш и
пониж типа
• Использование: внутр. Энергия аккамуляторов,
нагревательных приборов, механическая
энергия двигателей.

24.

• Эл.магниитные волны - распространяющееся
в пространстве возмущение электромагнитного
поля.
• Электромагнитная волна – поперечная волна
• Скорость распространия эл.маг волны:
• Эл.маг волны поглащаются, отражаются и
преломляются, подобно всем другим видам
волн. Наблюдать это не трудно.

25.

• Радиосвязь - это разновидность беспроводной связи, у которой в
качестве сигнала используются, распространяемые в
пространстве, радиоволны.
• Принцип радиосвязи основан на передачи сигнала от
передающего устройства, содержащего передатчик и
передающую антенну, путем перемещения радиоволн в
открытом пространстве, приемному устройству, содержащему
приемную антенну и радиоприемник.
• Распространие радиоволн существенно зависит от их длины
волны. Короткие волны (дл.волны 10-100м) многократно
отражается от ионосферы и поверхности земли. Длинные волны
(дл.волны > 100м) «скользят» вдоль поверхности земли.
Ультразвуковые радиоволны (дл.волны < 10м) проникает сквозь
ионосферу.
• Радиолокация – это обнаружение и точное определение
местонахождения объектов с помощью радиоволн.

26.

• Скоирость свеита — абсолютная
величина скорости распространения электромаг
нитных волн в пространстве равная 3*10^8м/с.
• Опыт Физо:
• Астрономический метод Рёмина:

27.

Принцип Гюйгенса: каждая точка среды, до которой дошли возмущения, сама
становится источником вторичных волн.
Закон отражения: падающий
луч, луч отраженный в перперикуляр, восставленный
в точке падение, лежат в
одной плоскости.
Закон преломления: Падающий и преломленный лучи и перпендикуляр,
проведенный к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в
одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла
преломления есть величина постоянная для двух сред.
Полное отражение – это угол падения, при котором свет не преломляется в
другую среду, а отражается и скользит вдоль раздела двух сред (т.е. угол
преломления равен 900).
Примение: оптоволокно.
0 потери.

28.

• 1
Виды линз:
Собирающие:
1 — двояковыпуклая
2 — плоско-выпуклая
3 — вогнуто-выпуклая
(положительный(выпуклый) мениск)
Рассеивающие:
4 — двояковогнутая
5 — плоско-вогнутая
6 — выпукло-вогнутая (отрицательный(вогнутый)
мениск)
• 2. F[м] – фокусное
расстояние линзы,
расстояние от оптического центра линзы до ее
главного фокуса.
• 3. D[дптр] – оптическая
сила линзы, величина,
обратная к фокусному
расстоянию линзы.

29.

• Дисперсия света — это явление, обусловленное зависимостью
абсолютного показателя преломления вещества от частоты света.
• Дифракцией света
- явление отклонения
света от прямолинейного
направления
распространения при
прохождении вблизи препятствий.
• Интерференция света —
пространственное
перераспределение энергии
светового излучения при
наложении двух или нескольких
световых волн.

30.

•1.
•Источник света — любой объект, излучающий электромагнитную энергию в видимой
области спектра.
Тепловое излучение, электролюминесценция, катодолюминесценция,
хемилюминесценция, фотолюминесценция,

31.

Инфракраасное излучеание — электромагнитное излучение, 
занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с 
длиной волны λ = 0,74 мкм и частотой 430 ТГц) и микроволновым 
радиоизлучением (λ ~ 1—2 мм, частота 300 ГГц).
Ультрафиолетовые лучи – это 
не видимое глазом электромагнитное излучение, занимающее 
спектральную область между видимым и рентгеновским излучениями в преде
лах длин волн λ = 400—10 нм.
Рентгеиновское излучеиние — электромагнитные волны,
энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных
волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением, что
соответствует длинам волн от 10−9 до 10−10 м

32.

• Фотоэффект – это вырывание электронов из вещества под 
действием света.
1. Количество электронов, вырываемых светом с поверхности 
металла за 1 сек. Прямо пропорционально поглощаемой за это 
время энергии световой волны.
2. Максимальная кинетическая энергия вырываемых светом 
электронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от 
его интенсивности.
3. Для каждого вещества существует красная граница 
фотоэффекта, т. е. Минимальная частота света v0(или 
максимальная длина волны y0), при которой ещё возможен 
фотоэффект, и если v<v0 , то фотоэффект уже не происходит. 
•. Уравнение Эйнштейна для фото эффекта:

33.

• Фотоин — элементарная частица, лишенная массы покоя и
электрического заряда, но обладающая энергией и импульсом.
Это квант электромагнитного поля, которое осуществляет
взаимодействие между заряженными частицами. Поглощение и
излучение электромагнитной энергии отдельными порциями –
проявление корпускулярных свойств электромагнитного поля.
Корпускулярно-волновой дуализм – общее свойство материи,
проявляющееся на микроскопическом уровне.
• Применение:
• Вакуумный фотоэлемент, различные автоматы, воспроизведение
звука с кинопленки.
• Полупроводниковые фотоэлементы, фотоЭДС,

34.

Давление света — давление, которое оказывает световое (и
вообще электромагнитное) излучение, падающее на поверхность тела.
Фотограифия — получение и сохранение изображения при
помощи светочувствительного материала или светочувствительной матрицы в
фотокамере.

35.

АА́том — частица вещества
микроскопических размеров и массы,
наименьшая часть химического элемента,
являющаяся носителем его свойств.
•Квантовые постулаты Бора
•Атом и атомные системы могут длительно
пребывать только в особенных стационарных или
квантовых состояниях, каждому из которых
отвечает определенная энергия. В стационарном
состоянии атом не излучает электромагнитных
волн.
•Излучение света происходит при переходе
электрона из стационарного состояния с большей
энергией в стационарное состояние с меньшей
энергией. Энергия излученного фотона равна
разности энергий стационарных состояний.

36.

Счетчик Гейгера - служит для подсчета количества радиоактивных частиц ( в
основном электронов).
• Где используется:
- регистрация радиоактивных загрязнений на местности,
в помещениях, одежды и т.д.
- на объектах хранения радиоактивных материалов или с работающими ядерными
реакторами
- при поиске залежей радиоактивной руды (U, Th)
Камера Вильсона - служит для наблюдения и фотографирования следов от пролета
частиц (треков).
• Внутренний объем камеры заполнен парами спирта или воды в перенасыщенном
состоянии:
при опускании поршня уменьшается давление внутри камеры и понижается
температура, в результате адиабатного процесса образуется перенасыщенный пар.
По следу пролета частицы конденсируются капельки влаги и образуется трек
– видимый след.
При помещении камеры в магнитное поле по треку можно определить энергию,
скорость, массу и заряд частицы.
• Пузырьковая камера - вариант камеры Вильсона, только вместо пара используется
жидкость.
• Метод толстослойных фотоэмульсий
- служит для регистрации частиц
- позволяет регистрировать редкие явления из-за большого время экспозиции.
• Фотоэмульсия содержит большое количество микрокристаллов бромида серебра.
Влетающие частицы ионизируют поверхность фотоэмульсий. Кристаллики AgВr
распадаются под действием заряженных частиц и при проявлении выявляется след
от пролета частицы - трек.
По длине и толщине трека можно определить энергию и массу частиц.

37.

Радиоактивность открыта А. Беккерелем в 1896 как испускание солями урана лучей, обладающих
высокой проникающей способностью. Вскоре оказалось, что аналогичной способностью обладает
и торий. В 1898 М. Склодовская-Кюри и П. Кюри обнаружили 2 новых элемента - Ra и Ро,
радиоактивные св-ва к-рых проявлялись значительно сильнее, чем U и Th. Большое значение для
изучения радиоактивности имели работы Э. Резерфорда, Ф. Содди, К. Фаянса и др. Отдельные
компоненты испускаемого при радиоактивном превращении излучения по мере их выделения из
общего потока с помощью электрич. и магнитных полей получили назв. по первым буквам греч.
алфавита (α, β, γ).
Альфа-излучение — это поток тяжелых положительно заряженных частиц. Возникает в результате
распада атомов тяжелых элементов, таких как уран, радий и торий. В воздухе альфа-излучение
проходит не более пяти сантиметров и, как правило, полностью задерживается листом бумаги.
Однако если вещество, испускающее альфа-частицы, попадает внутрь организма с пищей или
воздухом, оно облучает внутренние органы и становится опасным.
Бета-излучение — это электроны, которые значительно меньше альфа-частиц и могут проникать
вглубь тела на несколько сантиметров. От него можно защититься тонким листом металла,
оконным стеклом и даже обычной одеждой. Попадая на незащищенные участки тела, бетаизлучение оказывает воздействие, как правило, на верхние слои кожи.
Гамма-излучение — это фотоны, т.е. электромагнитная волна, несущая энергию. В воздухе оно
может проходить большие расстояния, постепенно теряя энергию в результате столкновений с
атомами среды. Интенсивное гамма-излучение, если от него не защититься, может повредить не
только кожу, но и внутренние ткани. Плотные и тяжелые материалы, такие как железо и свинец,
являются отличными барьерами на пути гамма-излучения. Оно проникает глубоко внутрь тела, и
вывести его оттуда очень сложно, а воздействие очень разрушительно.
Радиоактивность также можно рассматривать как свидетельство сложного строения атомов.
Изначально еще философы древности представляли себе мельчайщую частицу вещества - атом неделимой частицей.

38.

Атомы радиоактивного вещества подвержены спонтанным видоизменениям. Таким
образом, радиоактивность представляет собой самопроизвольное превращение одних
ядер в другие, сопровождаемое испусканием различных частиц.
• АЛЬФА-РАСПАД— тип радиоактивного превращения, при котором испускаются альфачастицы. Поскольку а-частица характеризуется массовым числом 4 и атомным
номером 2, то возникающий при А.-р. новый химический элемент имеет по сравнению
с исходным элементом на четыре единицы меньшую атомную массу и на две единицы
меньший атомный номер.
• БЕТА-РАСПАД — радиоактивное превращение атомного ядра, при котором испускаются
р-частицы — электроны (р ) или позитроны (Р+). К Б.-р. относят также захват атомным
ядром электронов с ближайшей к ядру электронной оболочки. Массовое число
ядра при Б.-р. не изменяется, заряд ядра увеличивается на единицу при испускании
электрона и уменьшается на единицу при испускании позитрона или захвате электрона.
При этом атом химического элемента превращается в атом другого (соседнего)
элемента.
• Закон радиоактивного распада:
Изотоипы — разновидности атомов (и ядер)
какого-либо химического элемента, которые
имеют одинаковый атомный (порядковый)
номер, но при этом разные массовые числа.

39.

Энергия связи атомов ядра – это энергия, которая необходима для полного расщипления
ядра на отдельные нуклоны.
ЯА́дерная реаикция — это процесс взаимодействия атомного ядра с другим ядром или
элементарной частицей, сопровождающийся изменением состава и структуры ядра.

40.

Деление ядра возможно благодаря тому, что масса покоя
тяжёлого ядра больше суммы масс покоя осколковвозникших при
делении.
Цепнаия яидерная реаикция — последовательность
единичных ядерных реакций, каждая из которых вызывается
частицей, появившейся как продукт реакции на предыдущем
шаге последовательности. Примером цепной ядерной реакции
является цепная реакция деления ядер тяжёлых элементов, при
которой основное число актов деления
инициируется нейтронами, полученными при делении ядер в
предыдущем поколении.
Термоядерная реаикция — разновидность ядерной реакции, при
которой лёгкие атомные ядра объединяются в более тяжёлые за
счет кинетической энергии их теплового движения.

41.

Античастиица — частица-двойник некоторой другой элементарной частицы, обладающая
той же массой и тем же спином, отличающаяся от неё знаками всех других характеристик
взаимодействия.

42.

43.

I постулат (принцип относительности Эйнштейна): никакими
физическими опытами (механическими, электрическими,
оптическими), произведенными в инерциальной системе
отсчета, невозможно установить, покоится эта система или
движется равномерно и прямолинейно => равноправность всех
инерциальных систем.
II постулат (принцип постоянства скорости света): скорость света в
вакууме с одинакова во всех инерциальных системах отсчета по
всем направлениям. Она не зависит от движения источника света
и наблюдателя.