Д.В. Гальцов - Лекции по физике для математиков (Часть 2) (1120658), страница 2
Текст из файла (страница 2)
åÓÌÉ ~! > A×ÙÈ ,ÔÏ ÜÌÅËÔÒÏÎ ÍÁÓÓÙ m ×ÙÌÅÔÁÅÔ Ó ÏÔÌÉÞÎÏÊ ÏÔ ÎÕÌÑ ÓËÏÒÏÓÔØÀ v, ÏÐÒÅÄÅÌÑÅÍÏÊ ÉÚ ÚÁËÏÎÁ ÓÏÈÒÁÎÅÎÉÑÜÎÅÒÇÉÉmv2 + A = ~!:(8)×ÙÈ2åÓÌÉ ÖÅ ~! < A×ÙÈ, ÔÏ ÂÁÌÁÎÓ ÜÎÅÒÇÉÊ ÎÅ×ÏÚÍÏÖÅÎ, ÞÔÏ É ÏÂßÑÓÎÑÅÔ ÓÕÝÅÓÔ×Ï×ÁÎÉÅ ÐÏÒÏÇÏ×ÏÊ ÞÁÓÔÏÔÙÆÏÔÏÜÆÆÅËÔÁ.ðÒÅÄÓÔÁ×ÌÅÎÉÅ Ï ÆÏÔÏÎÁÈ ËÁË Ï Ë×ÁÎÔÁÈ ÜÌÅËÔÒÏÍÁÇÎÉÔÎÏÇÏ ÐÏÌÑ ÏÔËÒÙÌÏ ×ÏÚÍÏÖÎÏÓÔØ ÂÏÌÅÅ ÇÌÕÂÏËÏÇÏ ÏÂÏÓÎÏ×ÁÎÉÑ ÆÏpÍÕÌÙ ðÌÁÎËÁ, Ó×ÑÚÁ× ÄÉÓËÒÅÔÎÏÓÔØ ÉÚÍÅÎÅÎÉÑ ÜÎÅÒÇÉÉ ÉÚÌÕÞÁÀÝÅÇÏ ÏÓÃÉÌÌÑÔÏÒÁÓ ÄÉÓËÒÅÔÎÏÓÔØÀ ÜÎÅÒÇÉÉ ÐÏÌÑ ÉÚÌÕÞÅÎÉÑ. éÍÅÎÎÏ ÔÁËÉÍ ÏÂÒÁÚÏÍ ÆÏÒÍÕÌÁ ðÌÁÎËÁ É ×Ù×ÏÄÉÔÓÑ × ÓÏ×ÒÅÍÅÎÎÏÊ Ë×ÁÎÔÏ×ÏÊ ÓÔÁÔÉÓÔÉÞÅÓËÏÊ ÆÉÚÉËÅ (ÓÍ.
x 36).åÝÅ ÏÄÉÎ ÜËÓÐÅÒÉÍÅÎÔ, × ËÏÔÏÒÏÍ ÜÌÅËÔÒÏÍÁÇÎÉÔÎÙÅ ×ÏÌÎÙ ÐÒÏÑ×ÌÑÀÔ ÓÅÂÑ ËÁË ÓÏ×ÏËÕÐÎÏÓÔØ ÆÏÔÏÎÏ×, ÜÔÏ ÜÆÆÅËÔ ëÏÍÐÔÏÎÁ, ÏÔËÒÙÔÙÊ × 1923Ç. ðÒÉ ÒÁÓÓÅÑÎÉÉ ÒÅÎÔÇÅÎÏ×ÓËÉÈ ÌÕÞÅÊ Ó×ÏÂÏÄÎÙÍÉÜÌÅËÔÒÏÎÁÍÉ ÎÁÂÌÀÄÁÅÔÓÑ ÉÚÍÅÎÅÎÉÅ ÞÁÓÔÏÔÙ ÎÁ ×ÅÌÉÞÉÎÕ, ÚÁ×ÉÓÑÝÕÀ ÏÔ ÕÇÌÁ ÒÁÓÓÅÑÎÉÑ. íÅÖÄÕ ÔÅÍ× ËÌÁÓÓÉÞÅÓËÏÊ ÜÌÅËÔÒÏÄÉÎÁÍÉËÅ ÒÁÓÓÅÑÎÉÅ ÎÁ Ó×ÏÂÏÄÎÏÍ ÜÌÅËÔÒÏÎÅ ÏÐÉÓÙ×ÁÅÔÓÑ ÆÏÒÍÕÌÏÊ ôÏÍÓÏÎÁ É (×ÎÅÒÅÌÑÔÉ×ÉÓÔÓËÏÍ ÐÒÅÄÅÌÅ) ÎÅ ÚÁ×ÉÓÉÔ ÏÔ ÞÁÓÔÏÔÙ.
îÁÂÌÀÄÁÅÍÙÅ × ËÏÍÐÔÏÎÏ×ÓËÏÍ pÁÓÓÅÑÎÉÉ ÚÁËÏÎÏÍÅÒÎÏÓÔÉ ÐÏÌÕÞÁÀÔ ÅÓÔÅÓÔ×ÅÎÎÕÀ ÉÎÔÅÒÐÒÅÔÁÃÉÀ, ÅÓÌÉ ÐÒÅÄÐÏÌÏÖÉÔØ, ÞÔÏ ÐÒÏÃÅÓÓ ÓÔÏÌËÎÏ×ÅÎÉÑ ÕÄÏ×ÌÅÔ×ÏÒÑÅÔ ÚÁËÏÎÕ ÓÏÈÒÁÎÅÎÉÑ 4-ÉÍÐÕÌØÓÁpe + ~k = pe 0 + ~k0 ;(9)ÇÄÅ pe É pe 0 | 4-ÉÍÐÕÌØÓÙ ÜÌÅËÔÒÏÎÁ ÄÏ É ÐÏÓÌÅ ÓÔÏÌËÎÏ×ÅÎÉÑ, Á k | ÞÅÔÙÒ£ÈÍÅÒÎÙÊ ×ÏÌÎÏ×ÏÊ ×ÅËÔÏÒ,k = (!; k), jkj = !=c, ÐÁÄÁÀÝÅÊ É ÒÁÓÓÅÑÎÎÏÊ ×ÏÌÎ. ôÁËÉÍ ÏÂÒÁÚÏÍ, ÆÏÔÏÎ ÉÍÅÅÔ ÜÎÅÒÇÉÀ ~!, Á ÔÁËÖÅÏÂÌÁÄÁÅÔ ÉÍÐÕÌØÓÏÍp = ~k;(10)ÞÔÏ ÎÁÈÏÄÉÔÓÑ × ÐÏÌÎÏÍ ÓÏÇÌÁÓÉÉ Ó ÐÒÉÎÃÉÐÁÍÉ ÓÐÅÃÉÁÌØÎÏÊ ÔÅÏÒÉÉ ÏÔÎÏÓÉÔÅÌØÎÏÓÔÉ.
äÅÊÓÔ×ÉÔÅÌØÎÏ,ÐÏÓËÏÌØËÕ ÞÁÓÔÏÔÁ É ×ÏÌÎÏ×ÏÊ ×ÅËÔÏÒ ×ÏÌÎÙ ÐÒÅÏÂÒÁÚÕÀÔÓÑ ÐÒÉ ÐÅÒÅÈÏÄÅ ÏÔ ÏÄÎÏÊ ÉÎÅÒÃÉÁÌØÎÏÊ ÓÉÓÔÅÍÙÏÔÓÞ£ÔÁ Ë ÄÒÕÇÏÊ ËÁË 4-×ÅËÔÏÒ, ÐÒÉÞÅÍ ÅÇÏ ×ÒÅÍÅÎÎÁÑ ËÏÍÐÏÎÅÎÔÁ ÏÔÏÖÄÅÓÔ×ÌÑÅÔÓÑ Ó ÄÅÌÅÎÎÏÊ ÎÁ ~ÜÎÅÒÇÉÅÊ ÆÏÔÏÎÁ, ÔÏ ÐÒÏÓÔÒÁÎÓÔ×ÅÎÎÁÑ ËÏÍÐÏÎÅÎÔÁ ÄÏÌÖÎÁ ÂÙÔØ ÒÁ×ÎÁ ÄÅÌÅÎÎÏÍÕ ÎÁ ~ ÉÍÐÕÌØÓÕ.x2.äéóëòåôîïóôø ÷ áôïíîïê æéúéëå. ðòá÷éìá âïòá7x 2.
äÉÓËÒÅÔÎÏÓÔØ × ÁÔÏÍÎÏÊ ÆÉÚÉËÅ. ðÒÁ×ÉÌÁ âÏÒÁîÅÁÄÅË×ÁÔÎÏÓÔØ ËÌÁÓÓÉÞÅÓËÏÊ ÔÅÏÒÉÉ Ñ×ÌÅÎÉÑÍ ÍÉËÒÏÍÉÒÁ ÐÒÏÑ×ÌÑÅÔÓÑ ÕÖÅ × ÓÁÍÏÍ ÆÁËÔÅ ÕÓÔÏÊÞÉ×ÏÓÔÉ ÏÓÎÏ×ÎÏÇÏ ÓÏÓÔÏÑÎÉÑ ÁÔÏÍÏ×. éÚ ÜËÓÐÅÒÉÍÅÎÔÏ× òÅÚÅÒÆÏÒÄÁ ÐÏ ÒÁÓÓÅÑÎÉÀ ÁÌØÆÁ-ÞÁÓÔÉà ÁÔÏÍÁÍÉ ÏÄÎÏÚÎÁÞÎÏ ÓÌÅÄÏ×ÁÌÏ, ÞÔÏ ÒÁÚÍÅÒÙ ÁÔÏÍÎÙÈ ÑÄÅÒ ÎÉÞÔÏÖÎÏ ÍÁÌÙ ÐÏ ÓÒÁ×ÎÅÎÉÀ Ó ÒÁÚÍÅÒÁÍÉ ÓÁÍÉÈÁÔÏÍÏ×. ÷ ÒÅÚÕÌØÔÁÔÅ ÓÔÁÌÁ ÏÂÝÅÐÒÉÎÑÔÏÊ ÐÌÁÎÅÔÁÒÎÁÑ ÍÏÄÅÌØ ÁÔÏÍÁ, × ËÏÔÏÒÏÊ ÔÏÞÅÞÎÙÅ ÜÌÅËÔÒÏÎÙÄ×ÉÖÕÔÓÑ ÐÏ ÜÌÌÉÐÔÉÞÅÓËÉÍ ÏÒÂÉÔÁÍ × ÐÏÌÅ ÔÏÞÅÞÎÏÇÏ ÑÄÒÁ. ïÄÎÁËÏ, ÓÏÇÌÁÓÎÏ ËÌÁÓÓÉÞÅÓËÏÊ ÜÌÅËÔÒÏÄÉÎÁÍÉËÅ, ÕÓËÏÒÅÎÎÏ Ä×ÉÖÕÝÉÊÓÑ ÜÌÅËÔÒÏÎ ÄÏÌÖÅÎ ÉÚÌÕÞÁÔØ, É ×ÒÅÍÑ ÖÉÚÎÉ ÁÔÏÍÁ ÏËÁÚÙ×ÁÅÔÓÑ ÎÉÞÔÏÖÎÏÍÁÌÙÍ. ôÁËÉÍ ÏÂÒÁÚÏÍ, ÉÚÌÕÞÅÎÉÅ ÜÌÅËÔÒÏÎÏ× × ÁÔÏÍÁÈ ÎÅ ÍÏÖÅÔ ÐÏÄÞÉÎÑÔØÓÑ ÚÁËÏÎÁÍ ËÌÁÓÓÉÞÅÓËÏÊ ÆÉÚÉËÉ.
ðÒÉ ÜÔÏÍ ÎÁÂÌÀÄÅÎÉÑ Ó×ÉÄÅÔÅÌØÓÔ×ÕÀÔ Ï ÄÉÓËpÅÔÎÏÓÔÉ ÓÐÅËÔÒÁÌØÎÙÈ ÌÉÎÉÊ, ÞÁÓÔÏÔÙ ËÏÔÏÒÙÈÏÐÒÅÄÅÌÑÀÔÓÑ Ä×ÕÐÁÒÁÍÅÔÒÉÞÅÓËÏÊ ÆÏÒÍÕÌÏÊ1 12!nn0 = RZ n02 n2 ;(1)ÇÄÅ Z | ÚÁÒÑÄ ÑÄÒÁ × ÅÄÉÎÉÃÁÈ ÁÂÓÏÌÀÔÎÏÊ ×ÅÌÉÞÉÎÙ ÚÁÒÑÄÁ ÜÌÅËÔÒÏÎÁ, R | ÐÏÓÔÏÑÎÎÁÑ òÉÄÂÅÒÇÁ,n É n0 | ÎÁÔÕÒÁÌØÎÙÅ ÞÉÓÌÁ. óÏÇÌÁÓÎÏ ËÌÁÓÓÉÞÅÓËÏÊ ÔÅÏÒÉÉ, ÉÚÌÕÞÅÎÉÅ ÐÒÉ ÐÅÒÉÏÄÉÞÅÓËÏÍ Ä×ÉÖÅÎÉÉÚÁÒÑÄÁ ÐÒÏÉÓÈÏÄÉÔ ÎÁ ÞÁÓÔÏÔÁÈ, ËÒÁÔÎÙÈ ÏÓÎÏ×ÎÙÍ ÞÁÓÔÏÔÁÍ Ä×ÉÖÅÎÉÑ. îÁÂÌÀÄÁÅÍÙÅ ÞÁÓÔÏÔÙ (1) ÉÍÅÀÔÓÏ×ÅÒÛÅÎÎÏ ÉÎÏÊ ÈÁÒÁËÔÅÒ.äÌÑ ÏÂßÑÓÎÅÎÉÑ ÆÏÒÍÕÌÙ (1) âÏÒÏÍ × 1913 Ç. ÂÙÌÁ ÐÒÅÄÌÏÖÅÎÁ ÍÏÄÅÌØ, ÏÓÎÏ×ÁÎÎÁÑ ÎÁ Ä×ÕÈ ÐÏÓÔÕÌÁÔÁÈ.ðÅÒ×ÙÊ ÐÏÓÔÕÌÁÔ ÇÌÁÓÉÌ, ÞÔÏ ÍÅÈÁÎÉÞÅÓËÁÑ ÓÉÓÔÅÍÁ, ÓÏ×ÅÒÛÁÀÝÁÑ ÆÉÎÉÔÎÏÅ Ä×ÉÖÅÎÉÅ, ÍÏÖÅÔ ÎÁÈÏÄÉÔØÓÑÌÉÛØ × ÄÉÓËÒÅÔÎÙÈ ÓÔÁÃÉÏÎÁÒÎÙÈ ÓÏÓÔÏÑÎÉÑÈ, ÏÐÒÅÄÅÌÑÅÍÙÈ Ë×ÁÎÔÏ×ÁÎÉÅÍ ÆÁÚÏ×ÙÈ ÉÎÔÅÇÒÁÌÏ×Ipk dqk = 2~nk(ÓÕÍÍÉÒÏ×ÁÎÉÑ ÎÅÔ);(2)ÇÄÅ pk | ÏÂÏÂÝ£ÎÎÙÅ ÉÍÐÕÌØÓÙ, ÏÔ×ÅÞÁÀÝÉÅ ËÏÏÒÄÉÎÁÔÁÍ qk , Á nk | ÎÁÔÕÒÁÌØÎÙÅ Ë×ÁÎÔÏ×ÙÅ ÞÉÓÌÁ. äÌÑËÌÁÓÓÉÞÅÓËÏÊ ÓÉÓÔÅÍÙ Ó ÎÅÚÁ×ÉÓÑÝÉÍ ÏÔ ×ÒÅÍÅÎÉ ÇÁÍÉÌØÔÏÎÉÁÎÏÍ, ÄÏÐÕÓËÁÀÝÅÊ ÒÁÚÄÅÌÅÎÉÅ ÐÅÒÅÍÅÎÎÙÈ× ÕÒÁ×ÎÅÎÉÉ çÁÍÉÌØÔÏÎÁ{ñËÏÂÉ, ÄÅÊÓÔ×ÉÅ ÉÍÅÅÔ ×ÉÄS = Et +XkSk (qk );(3)ÐÒÉ ÜÔÏÍ pk = @Sk =@qk , Á E | ÐÏÌÎÁÑ ÜÎÅÒÇÉÑ.
åÓÌÉ Ä×ÉÖÅÎÉÅ Ñ×ÌÑÅÔÓÑ Ë×ÁÚÉÐÅÒÉÏÄÉÞÅÓËÉÍ, ÔÏ ÄÌÑ ËÁÖÄÏÊ ÉÚ ÏÂÏÂÝ£ÎÎÙÈ ËÏÏÒÄÉÎÁÔ ÍÏÖÎÏ ÏÐÒÅÄÅÌÉÔØ ÆÁÚÏ×ÙÊ ÉÎÔÅÇÒÁÌ (2) (ÁÄÉÁÂÁÔÉÞÅÓËÉÊ ÉÎ×ÁÒÉÁÎÔ), ËÏÔÏÒÙÊ ÂÕÄÅÔ ÚÁ×ÉÓÅÔØ ÏÔ ÜÎÅÒÇÉÉ É ÄÒÕÇÉÈ ËÏÎÓÔÁÎÔ ÒÁÚÄÅÌÅÎÉÑ. õÓÌÏ×ÉÅ Ë×ÁÎÔÏ×ÁÎÉÑ (2) ÏÚÎÁÞÁÅÔ, ÞÔÏ×ÓÅ ÜÔÉ ÉÎÔÅÇpÁÌÙ ÐÒÉÎÉÍÁÀÔ ÄÉÓËÒÅÔÎÙÅ ÚÎÁÞÅÎÉÑ, ÐÏÜÔÏÍÕ ÜÎÅpÇÉÑ É ÄpÕÇÉÅ ËÏÎÓÔÁÎÔÙ pÁÚÄÅÌÅÎÉÑÏËÁÚÙ×ÁÀÔÓÑ Ë×ÁÎÔÏ×ÁÎÎÙÍÉ. óÏÇÌÁÓÎÏ âÏÒÕ, ÜÌÅËÔÒÏÎ × ÁÔÏÍÅ, ÎÁÈÏÄÑÝÉÊÓÑ × ÏÄÎÏÍ ÉÚ ÔÁËÉÈ ÄÉÓËÒÅÔÎÙÈ ÓÏÓÔÏÑÎÉÊ, ËÌÁÓÓÉÞÅÓËÉ ÎÅ ÉÚÌÕÞÁÅÔ ×Ï×ÓÅ. ïÄÎÁËÏ, ÅÓÌÉ ÄÁÎÎÏÅ ÓÏÓÔÏÑÎÉÅ Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ×ÏÚÂÕÖÄÅÎÎÙÍ,ÔÏ ×ÏÚÍÏÖÎÙ ÓËÁÞËÏÏÂÒÁÚÎÙÅ ÐÅÒÅÈÏÄÙ × ÄÒÕÇÉÅ ÄÉÓËÒÅÔÎÙÅ ÓÏÓÔÏÑÎÉÑ Ó ÍÅÎØÛÅÊ ÜÎÅÒÇÉÅÊ.
ïÓÎÏ×ÎÏÅÖÅ ÓÏÓÔÏÑÎÉÅ ÁÔÏÍÁ, ÉÍÅÀÝÅÅ ÍÉÎÉÍÁÌØÎÕÀ ÜÎÅÒÇÉÀ, Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ÁÂÓÏÌÀÔÎÏ ÕÓÔÏÊÞÉ×ÙÍ.÷ÔÏÒÏÊ ÐÏÓÔÕÌÁÔ ÓÏÓÔÏÑÌ × ÔÏÍ, ÞÔÏ ÐÒÉ ÐÅÒÅÈÏÄÅ ÉÚ ÓÏÓÔÏÑÎÉÑ Ó ÜÎÅÒÇÉÅÊ En (ÚÄÅÓØ n ÏÚÎÁÞÁÅÔ ×ÓÀ ÓÏ×ÏËÕÐÎÏÓÔØ Ë×ÁÎÔÏ×ÙÈ ÞÉÓÅÌ nk ) × ÓÏÓÔÏÑÎÉÅ En0 ÍÏÖÅÔ ÉÚÌÕÞÁÔØÓÑ ÆÏÔÏÎ Ó ÞÁÓÔÏÔÏÊ, ÐÒÏÐÏÒÃÉÏÎÁÌØÎÏÊÒÁÚÎÏÓÔÉ ÜÎÅÒÇÉÊ! = En En0 :(4)nn0~îÁ ÏÓÎÏ×ÁÎÉÉ ÜÔÏÇÏ ÓÏÏÔÎÏÛÅÎÉÑ âÏÒÕ ÕÄÁÌÏÓØ ÏÂßÑÓÎÉÔØ ÓÕÝÅÓÔ×Ï×ÁÎÉÅ ÓÐÅËÔÒÁÌØÎÙÈ ÓÅÒÉÊ (1) .
îÁÉÂÏÌÅÅ ÐÒÏÓÔÏ ÐÒÏÉÚ×ÏÄÉÔÓÑ Ë×ÁÎÔÏ×ÁÎÉÅ ËÒÕÇÏ×ÙÈ ÏÒÂÉÔ, ÄÌÑ ËÏÔÏÒÙÈ (× ÐÏÌÑpÎÙÈ ËÏÏÒÄÉÎÁÔÁÈ)S = Et + p' ';(5)ÇÄÅ p' = const | ÍÏÍÅÎÔ ËÏÌÉÞÅÓÔ×Á Ä×ÉÖÅÎÉÑ, p' = mvr (r | ÒÁÄÉÕÓ ÏÒÂÉÔÙ, v | ÓËÏÒÏÓÔØ ÞÁÓÔÉÃÙ).ë×ÁÎÔÏ×ÁÎÉÅ ÐÏ ÆÏÒÍÕÌÅ (2) ÐÒÉ×ÏÄÉÔ Ë ÓÏÏÔÎÏÛÅÎÉÀmvr = ~n:(6)åÓÌÉ ×ÙÒÁÚÉÔØ ÓËÏÒÏÓÔØ ÜÌÅËÔÒÏÎÁ ÞÅÒÅÚ ÞÅÒÅÚ ÒÁÄÉÕÓ ÏÒÂÉÔÙ, ÉÓÈÏÄÑ ÉÚ ÂÁÌÁÎÓÁ ÓÉÌmv2 = Ze2 ;(7)rr28çìá÷á 1.æéúéþåóëéå ïóîï÷ù ë÷áîôï÷ïê ôåïòééÉ ÒÅÚÕÌØÔÁÔ ÐÏÄÓÔÁ×ÉÔØ × (6), ÂÕÄÅÍ ÉÍÅÔØÇÄÅ rB = ~2 =me2 | ÂÏÒÏ×ÓËÉÊËÒÕÇÏ×ÏÊ ÏÒÂÉÔÅ ÅÓÔØÒÁÄÉÕÓr = Z 1 rB n2;(8)(ÞÉÓÌÅÎÎÏÅ ÚÎÁÞÅÎÉÅ rB 10 8 ÓÍ). ðÏÌÎÁÑ ÜÎÅÒÇÉÑ ÜÌÅËÔÒÏÎÁ ÎÁ2Ze2 = Ze2 ;(9)r2rÇÄÅ ÓÎÏ×Á ÕÞÔÅÎÏ ÓÏÏÔÎÏÛÅÎÉÅ (7).
ó ÕÞÅÔÏÍ (8), ÏËÏÎÞÁÔÅÌØÎÏ ÐÏÌÕÞÉÍ:Z 2 e2 :(10)En = 2r2Bn÷ ÓÌÕÞÁÅ ÜÌÌÉÐÔÉÞÅÓËÉÈ ÏÒÂÉÔ Ë×ÁÎÔÏ×ÁÎÉÀ ÐÏÄ×ÅÒÇÁÀÔÓÑ Ä×Á ÆÁÚÏ×ÙÈ ÉÎÔÅÇÒÁÌÁ, Ó×ÑÚÁÎÎÙÈ Ó ÒÁÄÉÁÌØÎÙÍ É ÕÇÌÏ×ÙÍ Ä×ÉÖÅÎÉÅÍ, ÞÔÏ ÐÒÉ×ÏÄÉÔ ÐÏÑ×ÌÅÎÉÀ Ä×ÕÈ Ë×ÁÎÔÏ×ÙÈ ÞÉÓÅÌ n' É nr . ïËÁÚÙ×ÁÅÔÓÑ, ÞÔÏÆÏÒÍÕÌÁ (10) ÏÓÔÁÅÔÓÑ ÓÐÒÁ×ÅÄÌÉ×ÏÊ É × ÜÔÏÍ ÓÌÕÞÁÅ, ÔÁË ËÁË Ë×ÁÎÔÏ×ÙÅ ÞÉÓÌÁ n' É nr ×ÈÏÄÑÔ × ×ÙÒÁÖÅÎÉÅ ÄÌÑ ÜÎÅÒÇÉÉ × ×ÉÄÅ ÓÕÍÍÙ n = n' + nr . ðÏÄÓÔÁÎÏ×ËÁ (10) × (4) ÐÒÉ×ÏÄÉÔ × ÔÏÞÎÏÓÔÉ Ë ÆÏÒÍÕÌÅ (1)ÄÌÑ ÓÐÅËÔÒÁÌØÎÙÈ ÓÅÒÉÊ, ÐÒÉÞ£Í ÐÏÓÔÏÑÎÎÁÑ òÉÄÂÅÒÇÁ ÏËÁÚÙ×ÁÅÔÓÑ ÒÁ×ÎÏÊ24R = 2~er = me(11)2~3 :BôÁËÉÍ ÏÂÒÁÚÏÍ, ÍÏÄÅÌØ âÏÒÁ ÄÁÌÁ ÂÌÅÓÔÑÝÅÅ ÓÏ×ÐÁÄÅÎÉÅ Ó ÜËÓÐÅÒÉÍÅÎÔÏÍ. ó ÔÏÞËÉ ÚÒÅÎÉÑ ÓÏ×ÒÅÍÅÎÎÏÊ Ë×ÁÎÔÏ×ÏÊ ÔÅÏÒÉÉ, ÐÒÁ×ÉÌÁ âÏÒÁ ÓÏÏÔ×ÅÔÓÔ×ÕÀÔ ÂÏÌØÛÉÍ ÚÎÁÞÅÎÉÑÍ Ë×ÁÎÔÏ×ÙÈ ÞÉÓÅÌ nk 1.ïÄÎÁËÏ ÆÏÒÍÕÌÁ (10) ÓÏ×ÐÁÄÁÅÔ Ó ÔÏÞÎÙÍ ÒÅÚÕÌØÔÁÔÏÍ Ë×ÁÎÔÏ×ÏÊ ÍÅÈÁÎÉËÉ ÐpÉ ×ÓÅÈ n, ÞÔÏ Ó×ÑÚÁÎÏ ÓÏÓÏÂÙÍ ÈÁÒÁËÔÅÒÏÍ ËÕÌÏÎÏ×ÓËÏÊ ÚÁÄÁÞÉ.
ôÁËÉÍ ÏÂÒÁÚÏÍ, ÕÓÐÅÈ ÔÅÏÒÉÉ âÏÒÁ, ËÏÔÏÒÁÑ ÒÏ×ÅpÑÌÁÓØ ÉÍÅÎÎÏÄÌÑ ÎÉÚÛÉÈ ÚÎÁÞÅÎÉÊ n, ÂÙÌ ÄÏ ÉÚ×ÅÓÔÎÏÊ ÓÔÅÐÅÎÉ ÉÓÔÏÒÉÞÅÓËÏÊ ÓÌÕÞÁÊÎÏÓÔØÀ. úÁÍÅÔÉÍ, ÞÔÏ ÄÌÑ ÇÁÒÍÏÎÉÞÅÓËÏÇÏ ÏÓÃÉÌÌÑÔÏÒÁ × ÔÅÏpÉÉ âÏpÁ ÐÏÌÕÞÁÅÔÓÑ ÓÐÅËÔp ÜÎÅpÇÉÊ En = ~!n, ÞÔÏ ÔÁËÖÅ ÓÏ×ÐÁÄÁÅÔÓ ÆÏÒÍÕÌÏÊ Ë×ÁÎÔÏ×ÏÊ ÍÅÈÁÎÉËÉ ÐpÉ ×ÓÅÈ n Ó ÔÏÞÎÏÓÔØÀ ÄÏ ÁÄÄÉÔÉ×ÎÏÊ ÐÏÓÔÏÑÎÎÏÊ, ÒÁ×ÎÏÊ ÜÎÅÒÇÉÉÏÓÃÉÌÌÑÔÏÒÁ ÐÒÉ n = 0.E = mv2x 3. ÷ÏÌÎÙ ÄÅ âpÏÊÌÑ É ÉÈ ÓÔÁÔÉÓÔÉÞÅÓËÁÑ ÉÎÔÅÒÐÒÅÔÁÃÉÑ÷ ÔÏ ×ÒÅÍÑ ËÁË ÜÌÅËÔÒÏÍÁÇÎÉÔÎÙÅ ×ÏÌÎÙ ÏÂÎÁÒÕÖÉ×ÁÀÔ ËÏÒÐÕÓËÕÌÑÒÎÏÅ ÐÏ×ÅÄÅÎÉÅ × ÆÏÔÏÜÆÆÅËÔÅÉ ÜÆÆÅËÔÅ ëÏÍÐÔÏÎÁ, ÜÌÅËÔÒÏÎÙ ÐÒÏÑ×ÌÑÀÔ ×ÏÌÎÏ×ÏÅ ÐÏ×ÅÄÅÎÉÅ × ÏÐÙÔÁÈ ÐÏ ÒÁÓÓÅÑÎÉÀ ÎÁ ËÒÉÓÔÁÌÌÁÈ.éÍÅÎÎÏ, ÏÂÌÕÞÅÎÉÅ ËÒÉÓÔÁÌÌÁ ÐÏÔÏËÏÍ ÜÌÅËÔÒÏÎÏ× ÎÅËÏÔÏÒÏÊ ÆÉËÓÉÒÏ×ÁÎÎÏÊ ÜÎÅÒÇÉÉ ÐÒÉ×ÏÄÉÔ Ë ×ÏÚÎÉËÎÏ×ÅÎÉÀ ÄÉÆÒÁËÃÉÏÎÎÏÊ ËÁÒÔÉÎÙ.
îÁÐÏÍÎÉÍ, ÞÔÏ ÄÉÆÒÁËÃÉÑ ÐÒÅÄÓÔÁ×ÌÑÅÔ ÓÏÂÏÊ ÔÉÐÉÞÎÏ ×ÏÌÎÏ×ÏÅÑ×ÌÅÎÉÅ, ËÏÔÏÒÏÅ ÓÈÅÍÁÔÉÞÅÓËÉ ÍÏÖÎÏ ÉÚÏÂÒÁÚÉÔØ, ËÁË ÐÏËÁÚÁÎÏ ÎÁ ÒÉÓ. 1. ðÏÔÏË ÍÏÎÏÈÒÏÍÁÔÉÞÅÓËÉÈ×ÏÌÎ ÐÁÄÁÅÔ ÎÁ ÜËÒÁÎ A, × ËÏÔÏÒÏÍ ÐÒÏÄÅÌÁÎÙ Ä×Å ÕÚËÉÅ ÝÅÌÉ, ÛÉÒÉÎÁ ËÏÔÏÒÙÈ ÍÎÏÇÏ ÍÅÎØÛÅ ÄÌÉÎÙ ×ÏÌÎÙ. ýÅÌÉ 1 É 2 ÄÅÊÓÔ×ÕÀÔ ËÁË ËÏÇÅÒÅÎÔÎÙÅÉÓÔÏÞÎÉËÉ ×ÔÏÒÉÞÎÙÈ ×ÏÌÎ, ÐÏÒÏÖÄÁÀÝÉÅ ÎÅËÏÔÏÒÏÅ ÒÁÓÐÒÅÄÅÌÅÎÉÅ ÉÎÔÅÎÓÉ×ÎÏÓÔÉ ÎÁ ÜËÒÁÎÅ B. üÔÏ ÒÁÓÐÒÅÄÅÌÅÎÉÅ ÉÍÅÅÔ ÈÁpÁËÔÅp ÐÅÒÉÏÄÉÞÅÓËÏÇÏÞÅÒÅÄÏ×ÁÎÉÑ ÐÏÌÏÓ ÏÓ×ÅÝÅÎÎÏÓÔÉ, ÍÅÖÄÕ ËÏÔÏpÙÍÉ ÎÁÈÏÄÑÔÓÑ ÔÅÎÉ.
çÌÁ×ÎÙÊ ÍÁËÓÉÍÕÍ ÏÓ×ÅÝÅÎÎÏÓÔÉ ÓÏÏÔ×ÅÔÓÔ×ÕÅÔ ÔÏÞËÅ O, ÒÁÓÐÏÌÏÖÅÎÎÏÊ ÓÉÍÍÅÔÒÉÞÎÏ ÏÔÎÏÓÉÔÅÌØÎÏ ÔÏÞÅË 1 É 2. ä×Á ÓÏÓÅÄÎÉÈ ÍÉÎÉÍÕÍÁ m1 ÏÐÒÅÄÅÌÑÀÔÓÑ ÉÚ ÕÓÌÏ×ÉÑ ÄÅÓÔÒÕËÔÉ×ÎÏÊ ÉÎÔÅÒÆÅÒÅÎÃÉÉ ×ÏÌÎ, ÐÒÉÈÏÄÑÝÉÈ ÏÔ Ä×ÕÈÝÅÌÅÊ Ó ÒÁÚÎÏÓÔØÀ ÈÏÄÁ, ÒÁ×ÎÏÊ ÐÏÌÏ×ÉÎÅ ÄÌÉÎÙ ×ÏÌÎÙ. óÌÅÄÕÀÝÉÅ ÐÏÂÏÞÎÙÅ ÍÁËÓÉÍÕÍÙ ÓÏÏÔ×ÅÔÓÔ×ÕÀÔ ÒÁÚÎÏÓÔÉ ÈÏÄÁ ÌÕÞÅÊ ËÒÁÔÎÏÊ ÄÌÉÎÅ ×ÏÌÎÙ,É Ô. Ä. äÌÑ ÎÁÂÌÀÄÅÎÉÑ Þ£ÔËÏÊ ÄÉÆÒÁËÃÉÏÎÎÏÊ ËÁÒÔÉÎÙ ÉÓÔÏÞÎÉË ÄÏÌÖÅÎòÉÓ.
1. äÉÆpÁËÃÉÑÂÙÔØ ÍÏÎÏÈÒÏÍÁÔÉÞÅÓËÉÍ, Á ÄÌÉÎÁ ×ÏÌÎÙ ÓÒÁ×ÎÉÍÁ ÐÏ ×ÅÌÉÞÉÎÅ Ó ÒÁÓÓÔÏÑÎÉÅÍ ÍÅÖÄÕ ÝÅÌÑÍÉ. áÎÁÌÏÇÉÞÎÙÍ ÏÂÒÁÚÏÍ ×ÏÚÎÉËÁÅÔ ÄÉÆÒÁËÃÉÏÎÎÁÑ ËÁÒÔÉÎÁ ÐÒÉ ÒÁÓÓÅÑÎÉÉ ÒÅÎÔÇÅÎÏ×ÓËÉÈ ÌÕÞÅÊ ÎÁ ËÒÉÓÔÁÌÌÅ. ÷ ÜÔÏÍ ÓÌÕÞÁÅ ÒÏÌØ ÝÅÌÅÊ ÉÇÒÁÀÔ ÐÅÒÉÏÄÉÞÅÓËÉ ÒÁÓÐÏÌÏÖÅÎÎÙÅ ËÒÉÓÔÁÌÌÏÇÒÁÆÉÞÅÓËÉÅ ÐÌÏÓËÏÓÔÉ, É ÄÉÆpÁËÃÉÏÎÎÁÑ ËÁÒÔÉÎÁ ×ÏÚÎÉËÁÅÔ, ÅÓÌÉ ÄÌÉÎÁ ×ÏÌÎÙ ÉÍÅÅÔ ÐÏÒÑÄÏË ÍÅÖÁÔÏÍÎÙÈÒÁÓÓÔÏÑÎÉÊ.ðÒÉ ÒÁÓÓÅÑÎÉÉ ÎÁ ËÒÉÓÔÁÌÌÁÈ ÐÕÞËÁ ÜÌÅËÔÒÏÎÏ× Ó ÆÉËÓÉÒÏ×ÁÎÎÙÍ ÚÎÁÞÅÎÉÅÍ ÉÍÐÕÌØÓÁ ÔÁËÖÅ ÏÂÎÁÒÕÖÉ×ÁÅÔÓÑ ÄÉÆÒÁËÃÉÏÎÎÁÑ ËÁÒÔÉÎÁ, ÐÒÉÞ£Í ÄÌÉÎÁ ×ÏÌÎÙ, ÏÐÒÅÄÅÌÑÅÍÁÑ ÉÚ ÕÓÌÏ×ÉÑ ÉÎÔÅÒÆÅÒÅÎÃÉÉ Ó×ÑÚÁÎÁÓ ÉÍÐÕÌØÓÏÍ p ÓÏÏÔÎÏÛÅÎÉÅÍ ÄÅ âpÏÊÌÑDB = 2p~ :(1)x3.9÷ïìîù äå âPïêìñîÅÔÒÕÄÎÏ ×ÉÄÅÔØ, ÞÔÏ ÜÔÏ ÓÏÏÔÎÏÛÅÎÉÅ ÁÎÁÌÏÇÉÞÎÏ ÓÏÏÔÎÏÛÅÎÉÀ üÊÎÛÔÅÊÎÁ p = ~k ÄÌÑ ÆÏÔÏÎÏ×, ÐÏÓËÏÌØËÕ = 2=jkj, ÇÄÅ k | ×ÏÌÎÏ×ÏÊ ×ÅËÔÏÒ.