slides01 (1181129)

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

Текст из файла

2019-2020 учебный годОбщая физика 5:Квантовая микрофизика2019-2020 учебный годОбщая физика 5:Квантовая микрофизикаКак зовут лектора?Глазков Василий Николаевичvglazkov@yandex.ruwww.kapitza.ras.ru/people/glazkovКакого цвета учебник?+Ишханов “Частицы и атомные ядра”Общие формальности1. По теме семестра – зачёт в конце семестра (проставляютсеминаристы)2. По всему курсу 5 семестров общей физики – ГОС3. При несданном зачёте за 5 семестр – недопуск к ГОСу,неуважительный пропуск ГОСа=отчисление.Просьба старостам групп и старосте курса в перерывеподойти и оставить контакты.I.

Немного истории...Как строятся научные теории(немного истории и философии...)Теория электричества:●формализация огромного количества накопленныхданных в компактной форме уравнений Максвелла⃗ =4 π ρdiv Ddiv ⃗B=0⃗4π1∂D⃗=⃗j +rot Hcc ∂t1 ∂⃗B⃗rot E =−c ∂tКак строятся научные теории(немного истории и философии...)Квантовая физика●накопление данных, не описываемых имеющимисятеориями;●возникновение гипотез (гипотеза Планка, атом Бора);●формализация гипотез в последовательную теорию;●определение условий (ограничений), при которыхклассическая физика описывает природуК истокам...Нерешенные проблемы классическойфизики на рубеже XIX-XX веков«В этой области знаний все уже открыто,осталось только уточнить кое-какие детали»проф. фон Жолли студенту Максу Планку,Мюнхенский унивеситет, ~18751.Строение атома (существование материи ).2.Линейчатые спектры испускания и поглощения атомови молекул.3.Фотоэффект.4.Излучение чёрного тела.5.Теплоёмкость твёрдых тел и газов при низкойтемпературе.Проблема 1.Существование материи (атомов).1897 Дж.Дж.Томсон опубликовал работу об обнаружениисубатомной заряженной частицы – электрона.1) Катодные “лучи” вызываютсвечение экрана в откачаннойтрубке2) Отклоняются электрическими магнитным полем – несутзаряд3) (q/M) в 1700 раз больше, чемдля атома водорода4) испускаются многимивеществами – присутствуютвездеПроблема 1.Существование материи (атомов).Попытка обосновать электронейтральность материи: модель«желе» (пудинг Томсона)Проблема 1.Существование материи (атомов).Попытка обосновать электронейтральность материи: модель«желе» (пудинг Томсона)Проблема 1.Существование материи (атомов).Попытка обосновать электронейтральность материи: модель«желе» (пудинг Томсона)()rF=R3e2 e2= 3r2r R√ √2k effeω==≃3mmR−105×10−116−1≃сек≃10сек−27−24√ 10 ×10Проблема 1.Существование материи (атомов).Попытка обосновать электронейтральность материи: модель«желе» (пудинг Томсона)~100 нм,r частотаe e близка к оптич.F== 3r2R r R диапазону,нет спектральныхсерий2k effeω==≃3mmR−105×10−116−1≃сек≃10сек−27−24√ 10 ×10()32√ √2Проблема 1.Существование материи (атомов).1911 Опыты Гейгера-Марсдена («опыты Резерфорда»)http://www.hemi.nsu.ru/ucheb122.htmРазновидность опыта Резерфорда R - источник радиации, F фольга, M - микроскоп с сцинциллирующим экраном.chemteam.info, Rutherford's Experiment - Part II: The Paper of1911, 2016,http://www.chemteam.info/AtomicStructure/RutherfordModel.htmlПроблема 1.Существование материи (атомов).1911 Опыты Гейгера-Марсдена («опыты Резерфорда»)Золотая фольга толщиной 0.1 мкм●●●почти все альфа-частицы проходиличерез фольгу, не отклоняясь от своегонаправлениячасть альфа-частиц отклоняется нанебольшие углы ~10примерно 1 альфа-частица из 10000(при толщине фольги в доли микрона)Разновидность опыта Резерфорда R - источник радиации, F 0фольга,уголM - микроскопс сцинциллирующим экраном.отклоняются на большой~90chemteam.info, Rutherford's Experiment - Part II: The Paper ofhttp://www.hemi.nsu.ru/ucheb122.htm1911, 2016,http://www.chemteam.info/AtomicStructure/RutherfordModel.htmlПроблема 1.Существование материи (атомов).1911 Опыты Гейгера-Марсдена («опыты Резерфорда»)Золотая фольга толщиной 0.1 мкм●●●почти все альфа-частицы проходиличерез фольгу, не отклоняясь от своегонаправлениячасть альфа-частиц отклоняется нанебольшие углы ~10примерно 1 альфа-частица из 10000(при толщине фольги в доли микрона)Разновидность опыта Резерфорда R - источник радиации, F 0фольга,уголM - микроскопс сцинциллирующим экраном.отклоняются на большой~90chemteam.info, Rutherford's Experiment - Part II: The Paper ofhttp://www.hemi.nsu.ru/ucheb122.htm1911, 2016,http://www.chemteam.info/AtomicStructure/RutherfordModel.htmlПроблема 1.Существование материи (атомов).1911 Опыты Гейгера-Марсдена («опыты Резерфорда»)+ d⃗толщиной 0.1 мкмЗолотая фольга●●●почти все альфа-частицы проходиличерез фольгу, не отклоняясь от своегонаправлениячасть альфа-частиц отклоняется нанебольшие углы ~10примерно 1 альфа-частица из 10000(при толщине фольги в доли микрона)Разновидность опыта Резерфорда R - источник радиации, F 0фольга,уголM - микроскопс сцинциллирующим экраном.отклоняются на большой~90chemteam.info, Rutherford's Experiment - Part II: The Paper ofhttp://www.hemi.nsu.ru/ucheb122.htm1911, 2016,http://www.chemteam.info/AtomicStructure/RutherfordModel.htmlПроблема 1.Существование материи (атомов).1911 Опыты Гейгера-Марсдена («опыты Резерфорда»)+ d⃗толщиной 0.1 мкмЗолотая фольга●●●почти все альфа-частицы проходили¨ 22⃗¨W∝(d)=(e⃗r)через фольгу, не отклоняясь от своегонаправления r ∼10−8 см , E∼10 эВ∼10−11 эрг23часть альфа-частиц отклоняетсянаeДж×м2 20=U→[er̈ ]=небольшие углы ~14rсекпримерно 1 альфа-частица из 10000(при толщине фольги в доли микрона)Разновидность опыта Резерфорда R - источник радиации, F 0фольга,уголM - микроскопс сцинциллирующим экраном.отклоняются на большой~90chemteam.info, Rutherford's Experiment - Part II: The Paper ofhttp://www.hemi.nsu.ru/ucheb122.htm1911, 2016,http://www.chemteam.info/AtomicStructure/RutherfordModel.htmlПроблема 1.Существование материи (атомов).1911 Опыты Гейгера-Марсдена («опыты Резерфорда»)+ d⃗толщиной 0.1 мкмЗолотая фольга●●●почти все альфа-частицы проходили¨ 22⃗¨W∝(d)=(e⃗r)через фольгу, не отклоняясь от своегонаправления r ∼10−8 см , E∼10 эВ∼10−11 эрг23часть альфа-частиц отклоняетсянаeДж×м2 20=U→[er̈ ]=небольшие углы ~14rсекпримерно 1 альфа-частица из 1000024 2(при толщине фольги в доли eмикрона)r R - источник радиации, F Разновидность опытаωРезерфорда0фольга,M- микроскопс сцинциллирующим экраном.Wугол≃отклоняются на большой~90chemteam.info, Rutherford's3Experiment - Part II: The Paper ofhttp://www.hemi.nsu.ru/ucheb122.htmc1911, 2016,http://www.chemteam.info/AtomicStructure/RutherfordModel.htmlПроблема 1.Существование материи (атомов).2+d⃗4 2e ω rW≃3c23E e /rct∼ ∼= 4 3WWω r22 2E∼mV =mω r232 2m rc r mc−8t∼=∼10 сек2c EE( )Проблема 2.Линейчатые спектры поглощения ииспускания.Основной рисунок — спектр Солнца с линиями Фраунгофера.

С сайта NASA, Astronomy Picture of the Day (2000August 15): The Solar Spectrum , 2017, https://apod.nasa.gov/apod/ap000815.html.На вставке — памятная марка ФРГ (1987 год), воспроизводящая оригинальный рисунок Фраунгофера. С сайтаwikipedia.org, Joseph von Fraunhofer, 2017, https://de.wikipedia.org/wiki/Joseph_von_FraunhoferПроблема 2.Линейчатые спектры поглощения ииспускания.Установление однозначного соответствия между линиямииспускания/поглощения и химическими элементами привелок становлению спектроскопического анализаОсновной рисунок — спектр Солнца с линиями Фраунгофера. С сайта NASA, Astronomy Picture of the Day (2000August 15): The Solar Spectrum , 2017, https://apod.nasa.gov/apod/ap000815.html.На вставке — памятная марка ФРГ (1987 год), воспроизводящая оригинальный рисунок Фраунгофера. С сайтаwikipedia.org, Joseph von Fraunhofer, 2017, https://de.wikipedia.org/wiki/Joseph_von_FraunhoferПроблема 2.Линейчатые спектры поглощения ииспускания.Установление однозначного соответствия между линиямииспускания/поглощения и химическими элементами привелок становлению спектроскопического анализаДля разных элементов линии в оптическом диапазоне, отмассы атома простой зависимости нетОсновной рисунок — спектр Солнца с линиями Фраунгофера.

С сайта NASA, Astronomy Picture of the Day (2000August 15): The Solar Spectrum , 2017, https://apod.nasa.gov/apod/ap000815.html.На вставке — памятная марка ФРГ (1987 год), воспроизводящая оригинальный рисунок Фраунгофера. С сайтаwikipedia.org, Joseph von Fraunhofer, 2017, https://de.wikipedia.org/wiki/Joseph_von_FraunhoferПроблема 2.Линейчатые спектры поглощения ииспускания.Установление однозначного соответствия между линиямииспускания/поглощения и химическими элементами привелок становлению спектроскопического анализаДля разных элементов линии в оптическом диапазоне, отмассы атома простой зависимости нет111=RH 2 сайта− NASA,2Основной рисунок — спектр Солнца с линиямиФраунгофера.

СAstronomy Picture of the Day (2000nn0August 15): The Solar Spectrum , 2017, https://apod.nasa.gov/apod/ap000815.html.На вставке — памятная марка ФРГ (1987 год), воспроизводящая оригинальный рисунок Фраунгофера. С сайтаwikipedia.org, Joseph von Fraunhofer, 2017, https://de.wikipedia.org/wiki/Joseph_von_FraunhoferПроблема 3.Фотоэффект.1839 – Беккерель, увеличение тока в электролите приоблучении катода светом1873 – англ.инженер В.Смит, увеличение проводимости селенапод действием сильного освещения1887 – Герц, изменение скорости разряда при облученииразрядника ультрафиолетом1888-1890 – Столетов, “классическая” постановка опыта пофотоэффекту.

Обнаружение закона Столетова “фототокпрямо пропорционален интенсивности падающего нафотокатод света (облучение анода не вызывает появленияфототока).”1902 – фон Ленард, установлена связь запирающегонапряжения с длиной волны1905-1916 – Милликен, точные опыты по фотоэффекту.Проблема 3.Фотоэффект.1839 – Беккерель, увеличение тока в электролите приоблучении катода светом1873 – англ.инженер В.Смит, увеличение проводимости селенапод действием сильного освещения1887 – Герц, изменение скорости разряда при облученииразрядника ультрафиолетом1888-1890 – Столетов, “классическая” постановка опыта пофотоэффекту. Обнаружение закона Столетова “фототокпрямо пропорционален интенсивности падающего нафотокатод света (облучение анода неопытвызываетпоявленияСтолетова,по УФН 22 (1939), 384фототока).”1902 – фон Ленард, установлена связь запирающегонапряженияс длинойволныКрасная границафотоэффекта,независимость макс.

энергии1905-1916– Милликен,точные опытыпо фотоэффекту.электронаот интенсивностиоблученияне объясняютсяклассической теорией.Проблема 4.Излучение чёрного тела.“Чёрный квадрат”Малевич, Лепорская,Рождественский, Суетин,ок.1923, в собранииГосударственного РусскогоМузея (с сайта wikipedia.org)https://www.photogorky.ru/photos/092506203c31b1feb489f71f1df9c615.jpghttps://www.nasa.gov/image-feature/goddard/sun-releases-m56-class-solar-flareПроблема 4.Излучение чёрного тела.https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/sun-releases-m56-class-solar-flareПроблема 4.Излучение чёрного тела.https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/sun-releases-m56-class-solar-flareПроблема 4.Излучение чёрного тела.ΔWΔωΔWρ(λ)=ΔλW =∫ ρ( ω)d ωρ(ω)=https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/sun-releases-m56-class-solar-flareПроблема 4.Излучение чёрного тела.1862 – Кирхгоф, постановка задачи1879...1884 – Стефан, Гретц, БольцманW ∝T41893 – Вин, законы ВинаdW3=ν f ν ; ν max= ATdνT1900...1905 – Рэлей, Джинсd W 2 π ν2 k T=2dνc( )Проблема 4.Излучение чёрного тела.1862 – Кирхгоф, постановка задачи∞∞dW2W =∫d ν ∝∫ ν d ν=????41879...1884 – Стефан, Гретц, БольцманdνW∝T001893 – Вин, законы Винаультрафиолетоваяd W катастрофа3=ν f ν ; ν max= ATdνT1900...1905 – Рэлей, Джинсd W 2 π ν2 k T=2dνc( )Проблема 5.

Теплоемкость. Теорема оравнораспределении.1819 – Дюлонг и Пти, закон Дюлонга и Пти: “теплоёмкостьпочти всех простых твёрдых тел при комнатной температуреблизка к 25 Дж/(К*моль)ВеществоУдельная теплоёмкость,Дж/(кг∙К)ЖелезоСвинецЛитий4441303582Молярная масса,кг/моль55.8∙10-3207.2∙10-36.94∙10-3Молярнаятеплоёмкость,Дж/(моль∙К)24.826.924.91876 – Больцман, теорема о равнораспределении:●3 колебательные степени свободы дают вклад 3R,● теплоёмкости газов (C ): 3R/2, 5R/2, 3R для одно-, двух- иVтрёхатомного газа.Проблема 5. Теплоемкость. Теорема оравнораспределении.по статье W.DeSorbo “Specific Heat of Diamond at Low Temperatures”, J. Chem. Phys. 21, 876 (1953)Проблема 5. Теплоемкость.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций