физ_печатать_с_оптики! (1022110), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ СТАТИСТИКИРаспределение Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака1Ni = (E −µ ) / (kT )ie−1и1,Ni = (E −µ ) / (kT )ie+1где Ni — соответственно средние числа бозонов и фермионов в квантовом состоянии с энергией Ei ; k— постоянная Больцмана; T — термодинамическая температура; µ — химический потенциал. Приe (E −µ ) / (kT ) >> 1 оба распределения переходят в классическое распределение Максвелла-БольцманаNi = Ae − E / (kT ) , где A = eµ / (kT ) .iiРаспределение Ферми-Дирака по энергиям для свободных электронов в металле1,N (E ) = (E − E ) / (kT )eгде EF — энергия Ферми.+1F♦ При Т = 0 К1 при E < FF ,N (E ) = 0 при E > FF .Характеристическая температура Дебая (при T << TD)TD = hωD / k ,Электрическая проводимость металла, согласно квантовой теории электропроводности металлов,γ=ne 2 lFm uF,где n — концентрация электронов проводимости в металле; lF — средняя длина свободного пробегаэлектрона, имеющего энергию Ферми; uF — средняя скорость теплового движения такого электрона.6.5.

ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛАne = C1 e − (E2 − EF ) / (kT )иnp = C2 e − (E1 − EF ) / (kT ) ,где Е2 — энергия, соответствующая дну зоны проводимости;E1 — энергия,соответствующая верхней границе валентной зоны;EF — энергия Ферми; Т —термодинамическая температура; C1 и С2 — постоянные, зависящие от температуры и эффективныхмасс электронов проводимости и дырок (при равенстве последних С1 = С2).Уровень Ферми в собственном полупроводникеEF = ∆E / 2 .где ∆Е — ширина запрещенной зоны.Удельная проводимость собственных полупроводниковγ = γ 0 e − ∆E / (2kT ) ,где γ0 — постоянная, характерная для данного полупроводника.VII. ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИКИ АТОМНОГО ЯДРА7.1. ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИКИ АТОМНОГО ЯДРАРадиус ядраR = R0 A1 / 3 ,гдеR0 = 1,4 ⋅ 10 −15 м;А — массовое число (число нуклонов в ядре).Энергия связи нуклонов в ядре[]Eсв = Zmp + (A − Z ) mn − mя с2 = [ZmН + (A − Z ) mn − m] с2 ,где mp , mn, mя — соответственно массы протона, нейтрона и ядра; Z — зарядовое число ядра (числопротонов в ядре); А — массовое число; mH = mp + me , масса атома водорода (11 H) ; m — масса атома.Дефект массы ядра[]∆m = Zmp + (A − Z )mn − mя = [ZmН + (A − Z )mn ] − m .Удельная энергия связи (энергия связи, отнесенная к одному нукδEсв = Eсв / A .лону)Число ядер, распавшихся в среднем за промежуток времени от t до t + dt,dN = −λNdt ,где N — число нераспавшихся ядер к моменту времени t; λ — постоянная радиоактивного распада.Закон радиоактивного распадаN = N0e − λt ,где N — число нераспавшихся ядер в момент времени t; N0 — начальное число нераспавшихся ядер (вмомент времени t = 0); λ — постоянная радиоактивного распада.Число ядер, распавшихся за время t,(∆N = N0 − N = N0 1 − e − λt)Связь периода полураспада Т1/2 и постоянной радиоактивного рас- пада λТ1/2 = (ln2)/λ.Связь среднего времени жизни τ радиоактивного ядра и постоянной λ радиоактивного распадаτ = 1/λ.Активность нуклидаdNA== λN .Правила смещения:dt♦для α-распадаAA−44Z X → Z − 2Y + 2 He–♦ для β -распада+♦ для β -распада;AA0Z X →Z +1Y + −1 e;AA0Z X →Z −1Y + +1 e.Символическая запись ядерной реакцииAZX+ a→ AZ′′Y + b,илиAZX(a , b)AZ′′Y,где ZA X и AZ′′Y — исходное и конечное ядра соответственно с зарядовыми числами Z и Z' и массовымичислами А и А', а и Ь — соответственно бомбардирующая и испускаемая (или испускаемые) в ядернойреакции частицы.Энергия ядерной реакцииQ = c 2 [(m1 + m2 ) − (m3 + m4 )] ,где m1 и m2 — массы покоя ядра-мишени и бомбардирующей частицы; (m3+m4) — суммы масс покояядер продуктов реакции.

Если Q > 0 — экзотермическая реакция, Q < 0 — эндотермическая реакция.Энергия ядерной реакции представляется также в видеQ = (T1 + T2 ) − (T3 + T4 ) ,где T1, T2, T3, T4 — соответственно кинетические энергии ядра-мишени, бомбардирующей частицы,испускаемой частицы и ядра продуктареакции.Скорость нарастания цепной реакцииdN N (k − 1),=TdtоткудаN = N0 e(k-1)t / T ,где N0 — число нейтронов в начальный момент времени; N — число нейтронов в момент времени t; T —среднее время жизни одного поколения; k — коэффициент размножения нейтронов.ПриложенияОсновные физические постоянные (округленные значения)Физическая постояннаяНормальное ускорениесвободного паденияГравитационнаяпостояннаяПостоянная АвогадроПостоянная ФарадеяМолярная газоваяОбозначениеЗначениеg9,81 м/c2G6,67⋅10–11 м3/(кг⋅с2)NAFR6,02⋅1023 моль–196,48⋅103 Кл/моль8,31 Дж/(мольпостояннаяМолярный объемидеального газа принормальных условияхПостоянная БольцманаСкорость света в вакуумеПостоянная СтефанаБольцманаПостоянная законасмещения Вина22,4⋅10–3 м3/мольVm1,38⋅10–23 Дж/К3,00⋅108 м/сkсПостоянная Планкаσ5,67⋅10–8 Вт/(м2⋅К4)b2,90⋅10–3 м⋅Кhh=h/2πRаmempmnmαа.е.м.6,63⋅10–34 Дж⋅с1,05⋅10–34 Дж⋅с1,10⋅107 м–10,529⋅10–10 м9,11⋅10–31 кг1,6726⋅10–27 кг1,6750⋅10–27 кг6,6425⋅10–27 кг1,660⋅10–27 кгПостоянная РидбергаРадиус БораМасса покоя электронаМасса покоя протонаМасса покоя нейтронаМасса покоя α-частицыАтомная единица массыОтношение массыmp/me1836,15протона к массеэлектронаeЭлементарный заряд1,60⋅10–19 КлОтношение зарядаe/me1,76⋅1011 Кл/кгэлектрона к его массеКомптоновская длинаΛ2,43⋅10–12 мволны электронаЭнергия ионизацииEi2,18⋅10–18 Дж (13,6 эВ)атома водородаМагнетон БораµВ0,927⋅10–23 А⋅м2Электрическаяε08,85⋅10–12 Ф/мпостояннаяМагнитная постояннаяµ012,566⋅10–7 Гн/мЕдиницы и размерности физических величин в СИВеличинанаименованиеДлинаМассаВремяВыражение черезосновныеидополнителразмерно наиме- обознанование -чение ь-ныестьединицыЕдиницаОсновные единицыметрLкилограмMмсекундаTмкгсСила электрическогоамперAIтокаТермодинамическаяΘкельвин KтемператураКоличество веществамоль мольNСила светакандела кдJДополнительные единицыПлоский угол—радиан радТелесный угол—стерадиа срнПроизводные единицыЧастотаT –1герцГц–2Сила, весLMTньютонНДавление,L–1MT –2 паскаль ПамеханическоенапряжениеЭнергия, работа,L2MT –2 джоуль Джколичество теплотыМощность, потокL2MT –3ваттВтэнергииКоличествоTIкулонКлэлектричества(электрический заряд)Электрическоенапряжение,L2MT –3I –1 вольтВэлектрическийпотенциал, разностьэлектрическихпотенциалов,электродвижущая силаЭлектрическая емкость L–2M –1T 4I фарадФ2ЭлектрическоесопротивлениеЭлектрическаяпроводимостьМагнитный потокL2MT –3I –2омОмL–2M –1T 3I сименсСмL2MT –2I –1 веберВб2Магнитная индукцияMT –2I –1 теслаИндуктивность,L2MT –2I –2 генривзаимнаяиндуктивностьJСветовой потоклюмен–2ОсвещенностьL JлюксАктивность изотопаT –1беккерел(активность нуклида вьрадиоактивномисточнике)Тлс–1м ⋅ кг ⋅ с–2м–1 ⋅ кг ⋅ с–2м2 ⋅ кг ⋅ с–2м2 ⋅ кг ⋅ с–3с⋅Ам2 ⋅ кг ⋅ с–3 ⋅A–1м–2 ⋅ кг–1 ⋅ с4⋅ A2м2 ⋅ кг ⋅ с–3 ⋅A–2м–2 ⋅ кг–1 ⋅ с3⋅ A2м2 ⋅ кг ⋅ с–2 ⋅А–1кг ⋅ с–2 ⋅ А–1Гнм2 ⋅ кг ⋅ с–2 ⋅А–2лмлккд ⋅ срм ⋅ кд ⋅ срБкс–1–2L–2T –2Поглощенная дозаизлучениягрейГрм2 ⋅ с–2Множители и приставки для образованиядесятичных кратных и дольных единицОбозначениеОбозначениеприставкиприставкиМножи ПрисМножи Пристель тавка междутель тавкарусскоруссконароднмеждуееоенародное10–18аттоaа101декаdaда10–15фемтоfф102гектоhг10–12пикоpп103килоkк10–9наноnн106мегаMМ10–6микроµмк109гигаGГ10–3миллиmм1012тераTТ10–2сантиcс1015петаPП10–1дециdд1018эксаEЭГреческий алфавитОбозначениябуквНазваниебуквОбозначениябуквНазваниебуквΑ, αальфаΝ, νнюΒ, βбетаΞ, ξксиΓ, γгаммаΟ, οомикрон∆, δдельтаΠ, πпиΕ, εэпсилонΡ, ρроΖ, ζдзетаΣ, σсигмаΗ, ηэтаΤ, τтауΘ, θ, ϑтетаΥ, υипсилонΙ, ιйотаΦ, φфиΚ, κкаппаΧ, χхиΛ, λламбдаΨ, ψпсиΜ, µмюΩ, ωомегаСОДЕРЖАНИЕШКОЛЬНАЯ МАТЕМАТИКА ..................................................................................

5ВЫСШАЯ МАТЕМАТИКА ..................................................................................... 10ФИЗИКА ...................................................................................................................... 16I.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ ...................................... 161.1. Элементы кинематики ............................................................. 161.2. Динамика материальной точки и поступательного движения твердого тела............................................................................. 171.3. Работа и энергия ......................................................................

181.4. Механика твердого тела ........................................................... 201.5. Тяготение. Элементы теории поля ......................................... 221.6. Элементы механики жидкостей .............................................. 241.7. Элементы специальной (частной) теории относительности 25II.

ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И.................................................................... 27ТЕРМОДИНАМИКИ2.1. Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов ............ 272.2. Основы термодинамики .......................................................... 302.3. Реальные газы, жидкости и твердые тела ...............................

32III. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ ......................................... 343.1. Электростатика ......................................................................... 343.2. Постоянный электрический ток ............................................. 383.3. Электрические токи в металлах, в вакууме и газах ............... 403.4. Магнитное поле ....................................................................... 413.5.

Электромагнитная индукция ................................................... 443.6. Магнитные свойства вещества ................................................ 453.7. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля ...... 46IV. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ ............................................................. 474.1. Механические и электромагнитные колебания ..................... 474.2. Упругие волны ......................................................................... 504.3. Электромагнитные волны ....................................................... 52V.

Характеристики

Список файлов учебной работы