Физика - лекции, конспекты, примеры решения задач

Электротехника, физика
Лабораторная работа
Задачи по физике
Задачи курсового расчета
Атомная энергетика
Ядерные реакторы
  • Ядерная реакция
  • Авария  на ЧАЭС
  • Антуан Беккерель
  • Ядерный топливный цикл
  • Степень опасности РАО
  • Лазерная трансмутация
  • География транспортировки ядерных
    отходов в России
  • Новоуральск и ядерные отходы
  • СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ
    АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
  • ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ
  • Атомные электростанции (АЭС)
  • Главным сооружением АЭС
    является энергоблок
    .
  • Физика атомного ядра
  • Радиоактивное излучение
  • Выделение энергии при делении
    тяжёлых ядер
    .
  • Зал управления Ленинградской АЭС
  • Математика
    Примеры решения типовых задач
    Начертательная геометрия
    Лекции и конспекты
    Виды проецирования
    АКСОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ
    Типовые задачи и методика решений.
    Информационные сети
  • Канальный уровень управления передачей
  • Физический уровень управления передачей
  • Мейнфреймы
  • Серверы рабочих групп
  • Характеристики и протоколы
    транспортной сети ИВС.
  • Стек TCP/IP
  • Защита вычислительных сетей.
  • Стандарт  криптозащиты
  • Стандарт Fast Ethernet.
  • Многосегментные локальные сети
  • Мосты и коммутаторы
  • Фиксированная маршрутизация
  • Изысканное искусство
    Курс лекций по истории искусства
    Декоративные цветы
  • Декоративные цветы из ткани
    для украшения интерьера
  • Технология изготовления цветов
  • Изготовление тычинок и пестика
  • Гофрирование деталей
  • Выкройки и сборка цветов
  • Ромашка
  • Космея
  • Колокольчик делают из крепдешина
    или тонкого шелка
  • Шиповник
  • Лилия
  • Тюльпан
  • Орхидея
  • Ирисы – прекраснейшие цветы.
  • Гвоздика персидская (махровая)
  • Фиалки лучше делать из шелка
  • Анютины глазки
  • Душистый горошек
  • Ветка цветущей яблони
  • Жасмин махровый
  • Декоративная листва
  • Отделочные цветы из ткани
    для украшения одежды
  • Цветы из капрона на проволочном
    каркасе
  • Материалы и инструменты
  • Бумажные цветы
  • ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА

    Основные типы связей в твердых телах Возможность существования твердого состояния вещества обусловлена возникновением сил взаимодействия между структурными частицами при сближении их на достаточно малые расстояния. Такими частицами могут быть атомы, ионы или молекулы.

    Пример. Пусть энергия частицы в поле другой частицы зависит от расстояния между центрами этих частиц следующим  образом: U(r) = -

    Внутренняя структура твердых тел. При сближении частиц на относительно больших расстояниях появляются силы притяжения, быстро увеличивающиеся с уменьшением расстояния r между частицами, а на малых расстояниях возникают силы отталкивания, которые с уменьшением расстояния r увеличиваются значительно быстрее, чем силы притяжения.

    Обратная решетка представляет собой удобную абстракцию, позволяющую математически просто и точно описывать условия, в которых протекает то или иное явление в твердом кристаллическом теле. Каждой кристаллической структуре соответствуют две решетки: кристаллическая решетка и обратная решетка.

    Пример Сколько атомов приходится на одну элементарную ячейку объемноцентрированной кубической решетки?

    Дифракция в кристаллах Изучение атомной структуры вещества основано на явлениях дифракции в нем рентгеновских лучей, электронов или нейтронов. Теория дифракции, изучающая связь картины рассеяния с пространственным расположением атомов, для всех трех излучений одинакова.

    Пример. На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновских лучей

    Упругие свойства кристаллов Механические свойства твердого тела отражают его реакцию на воздействие некоторых внешних факторов. В простейшем случае такими внешними факторами являются механические воздействия: сжатие, растяжение, изгиб, удар, кручение. Механические свойства определяются, в первую очередь, силами связи, действующими между атомами или молекулами, составляющими твердое тело. При действии на кристалл внешней растягивающей нагрузки расстояние между атомами увеличивается, и равновесное расположение их в кристалле нарушается.

    Кубический кристалл подвергнут растяжению. Найти выражение для коэффициента Пуассона через упругие постоянные или модули упругости.

    Динамика решетки С колебаниями атомов кристаллической решетки связаны многие физические явления в твердых телах - теплоемкость, теплопроводность, термическое расширение, электропроводность и др. В твердом теле атомы при любой температуре, включая 0 К, непрерывно совершают колебания около их среднего положения равновесия.

    Определить величину квазиимпульса фонона соответствующего частоте w=0,1wmax. Усредненное значение скорости звука в кристалле <u>=1380 м/с, характеристическая температура Дебая qД=100К. Дисперсией звуковых волн в кристалле пренебречь.

    Тепловые свойства твердых тел Атомы в твердом теле при любой температуре совершают тепловые колебания около своих средних положений равновесия. При нагревании твердого тела, поглощаемая им теплота расходуется на увеличение интенсивности теплового движения. Основные особенности теплового движения в твердых телах отслеживают по поведению теплоемкости с изменением температуры.

    Вычислить теплоемкость единицы объема кристалла бромистого алюминия AlBr3 по классической теории теплоемкости. Определить теплоту, необходимую для нагревания кристалла AlBr3 массой 10 г на DТ=5К.

    Электроны в металлах. Свободный электронный газ Ферми Основываясь на модели свободных электронов, можно объяснить целый ряд важных физических свойств металлов.

    Пример. Найти численное значение уровня Ферми меди при абсолютном нуле, учитывая, что на каждый атом меди в кристалле имеется один электрон проводимости (свободный электрон) и что эффективная масса электронов m* приблизительно равна массе свободных электронов (плотность меди r=8900 кг/м3; молярная масса m=63,5 г/моль). 

    Зонная теория твердых тел. Электрические свойства твердых тел Модель свободных электронов не дает ответа, почему одни химические элементы в кристаллическом состоянии оказываются хорошими проводниками, другие – изоляторами или полупроводниками, электрические свойства которых резко зависят от температуры.

    В медном проводнике с площадью поперечного сечения 0,2 см2 идет ток 1А. Какова средняя скорость дрейфа электронов?

    Дефекты кристаллической решетки. Диффузия в твердых телах Реальные кристаллы несовершенны. Большинство кристаллов состоят из множества случайно ориентированных кристаллитов, отделенных друг от друга межкристаллитными границами. На этих границах собирается множество различных микроскопических дефектов. Кроме того, каждый кристаллит обладает конечной концентрацией точечных дефектов, а иногда и конечной плотностью линейных дефектов или дислокаций.

    Диффузионные константы лития в кремнии равны D0=2,3×10-7 м2/сек и Q=0,65 эВ. Рассчитать температуру, при которой атом лития, растворенный в кремнии, будет совершать один прыжок за одну секунду. 

    Механика

    Раздел «Кинематика»

    Раздел «Динамика»

    Раздел «Механические колебания и волны. Акустика»

    Уравнение движения материальной точки вдоль оси имеет вид , где . Найти координату х, скорость  и ускорение  точки в момент времени

    При выстреле из пружинного пистолета вертикально вверх пуля массой m=20г поднялась на высоту h=5м. Определить жесткость k пружины пистолета, если она была сжата на х=10 см. Массой пружины и силами трения пренебречь.

    Через блок в виде сплошного диска, имеющего массу m=80 г, перекинута тонкая гибкая нить, к концам которой подвешены грузы с массами m1=100 г и m2=200 г. Определить ускорение, с которым будут двигаться грузы, если их предоставить самим себе. Трением и массой нити пренебречь.

    Точка совершает гармонические колебания с частотой  В момент, принятый за начальный, точка имела максимальное смещение: . Написать уравнение колебаний точки.

    Молекулярная физика и термодинамика. Раздел «Свойства жидкостей. Биореология»

    Сколько атомов содержится в 1 кг гелия? Определить массу одного атома гелия.

    В компрессоре сжимают 4 моль идеального одноатомного газа. Определить, на сколько поднялась температура газа за один ход поршня, если при этом была совершена работа 500 Дж. Процесс считать адиабатным.

    В касторовое масло опустили стальной шарик диаметром 1 мм и определили, что расстояние в 5 см он прошел за 14,2 с. Считая движение шарика равномерным, определить вязкость касторового масла, если его плотность равна 960 кг/м3, а плотность стали 7860 кг/м3.

    Раздел. «Электростатика»

    Раздел «Постоянный ток»

    Раздел «Переменный ток»

    Электрическое поле создано в вакууме двумя точечными зарядами   нКл и нКл. Расстояние между зарядами d=20 см. Определить напряженность и потенциал электрического поля в точке, находящейся на расстоянии  от первого и от второго заряда

     Электрон прошел ускоряющую разность потенциалов U=800 В. Определить скорость, приобретенную электроном.

    Две пластины площадью 200 см2 погружены в масло, диэлектрическая проницаемость которого 2,2 , и подключены к источнику с напряжением 200 В. Какую работу необходимо совершить чтобы после отключения батареи уменьшить расстояние между пластинами от 5 до I см?

    Вычислить величины потенциалов покоя клеток гигантского аксона кальмара в верхних слоях океана, где температура  250С, и в глубине, где температура 60С. Концентрация ионов калия в аксоне  410 , а концентрация ионов калия вне аксона 

    Протон влетает со скоростью 10 З м/с в однородное магнитное поле под углом 60о и линиям магнитной индукции. Определить радиус и шаг винтовой линии, по которой будет двигаться протон, если магнитная индукция поля равна 10-3 Тл.

    Оптика. Элементы атомной и ядерной физики

    Раздел «Взаимодействие света с веществом. Люминесценция

    Определить концентрацию С сахарного раствора, если при прохождении света через трубку с этим раствором длиной l = 20 см плоскость поляризации света поворачивается на угол  =10°. Удельное вращение сахара в растворе [а] =0,6 град/(дм  . проц.).

     Определить кинетическую энергию Т и скорость  фотоэлектронов при облучении натрия лучами длиной волны  = 400 нм, если красная граница (порог) фотоэффекта для натрия =600 нм.

    Основные физические константы в СИ