yavor2 (553175), страница 2
Текст из файла (страница 2)
4 70.5. Линейный гармонический осциллятор в квантовой механике (233). 4 70.6. Прохождение частицы сквозь потенциальный барьер (236). Г л а в а 71. Водородоподобиые системы по Бору . .. 6 71.1. Ядерная модель атома Резерфорда (240). $ 71.2. Трудности классического объяснения ядерной модели атома Резерфорда (243). 4 71.3, Линейчатый спектр атома водорода (245). 4 71.4.
Постулаты Бора (247). 4 71.5. Квантование энергия и вычисление постоянной Ридберга в теории Бора (250). 4 71.6. Опыты Франка и Герца (2о52). Г л а в а 72. Водородоподобиые системы в квантовой механике . .. . 255 6 72.1. Квантование энергии электрона атома водорода в квантовой механике (255). 4 72.2. Квантование момента импульса (257). 4 72.3.Физический смысл боровских орбит в квантовой механике (258).
4 72.4. Пространственное нвантование (258). 4 72.5. Еще о спине электрона (260). 4 72.6. Тонкая структура спектральных линий (263). 6 72.7. Кзантовомеханический смысл постулатов Бора (264). 672.8. Спонтанное (самопроизвольное) излучение н поглощение света (265). 4 72.9.Понятие о вынужденном (иидуцированяом) излучении света[268). Гл а в а 73. Миогозлектроииые атомы... 4 73.1.
Принцип Пауля (270). й 73.2. Периодическая система элементов Менделеева (27х1. 4 73.3. Тормозаые реатгеновские лучи (278). 4 73.4. Характеристические рентгеновские лучи (280). 276 Г л а в а 74. Строение молекул и их спектры . 4 74.1. Общая характеристика химических связей (283). 4 74 2. Ионные молекулы (285). 474.3. Молекулы с ковалентной химической связью (287). 4 74.4. Понятие о молекулярных спектрах (289).
Глава 76. Элементы апиной теории кристаллов 4 76.1. Понятие о зоиной теории твердых тел (313). 6 76.2. Расщепление энергетичесинх уровней валептных и внутренних электронов в атомах твердого тела (315). 4 76.3. Расположение энергетяческих эоп в твердом теле. Вяутризоииые и междузояные переходы электронов (317). 6 76.4. Металлы н диэлектрики в зоиной теории (319). 313 Г л а в а 77. Электрические свойства полупроводников й 77.1.
Собственная электронная проводимость полупроводников (322). 6 77.2. Собственная дырочная проводимость полупроводников (324). 4 77.3. Примесные электронные полупроводники (полупроводники и-тииа) (325). 4 77.4. Примесные дырочные полупроводники (полупроводники р-типа) (326). 322 Г л а в а 78. Физические процессы в полупроводниковых устройствам 328 4 78.1. Контактные явления на границе металлов (328).
$ 78.2. Выпрямление на границе металл — полупроводник (331). й 78.3. Выпрнмление на границе электронно-дырочного перехода (332). 6 78.4. Полупроводниковые триоды (транзисторы) (334). 6 78.5. Фотосопро. тивлеаия н полупроводниковые фотодиоды (335). Г л а в а 79. Некоторые оптические свойства вещества . .
. .. . ,, $ 79Л. Комбинационное рассеяние света (337). 6 79.2. Люминесцеиция (340). 4 79.3. Отрццательное поглощение света (342). $79.4. Оптические квантовые генераторы (345). 337 Г л а в а 75. Электропроаодность металлов в современной теории . . . 292 6 75.1. Недостатки классической теории электропроводностн металлов (292). 4 75.2.
Квантование энергии электронов в металле (294). 6 75.3. Уровень Ферми для электронов в металле (295). 4 75.4. Понятие об импульсном пространстве электроноа в металле (297). 675.5. Понятие о вырождении электронов в металле (300). 4 75.6. Распреде ление электронов в металле по энергиям при абсолютном нуле (302). 4 75.7. Влияние температуры на распределение электронов по энергиям (303). 4 75.8. Теплоемкость вырожденного электронного газа (305). 8 75.9. Понятие о квантовой теории электропроводностя металлов (306).
6 75.10. Явление сверхпроводимости (3!О). часть ВОсьмАй ОСНОВЫ ФИЗИКИ ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ Г л а в а 80. Основные свойства я строеиие атомных ядер 6 80.1. Заряд и масса атомных ядер (353). 4 80.2. Сник и магнитный момент ядра (354). й 80.3. Состав ядра (356). 9 80.4. Энергия связи ядра. Дефект массы (359). 6 80.5. Ядерные силы (363), 9 80.6. Размеры ядер (368). 9 80.7. Капельиая модель ядра (369). 353 Г л а в а 81. Естественная радиоактивность 9 81.1.
Общие сведения о радиоактивных излучениях (372). 9 81.2. Правила смещения при радиоактивных превращениях (374). й 8!.3. Основной закон радиоактивного распада (376). 6 81.4. Активность и ее измерение (377). 9 81.5. Как пользоваться законом радиоактивного распада (379). 9 81.6. Статистический характер явления радиоактивного распада (380). $ 8!.7. Использование явления радиоактивности для измерения времеви в геологии и археологии (380).
6 81.8. Экспериментальные методы изучения радиоактивных излучений и частиц (383). 9 81.9. Понятие о теории радиоактивного а.распада (387). 4 81.10. Гамма-лучи (389), 9 8!.11. Эффект Мессбауэра (392). 9 81.12. Понятие о закономерностях 8-распада (396). Г л а в а 82. Искусственные превращеиия атомиых ядер . 6 82.1. Превращение азота в кислород. Открытие нейтрона (40!).
9 82.2. Явление искусственной радиоактивности (404). 482.3. Возникновение и уничтожение электроиио-позитрониых пар (405), $82.4. Составное ядро. Общая характеристика ядерных реакций (407). 6 82.5. Понятие о взаимодействии нейтронов с веществом (4Ю). й 82.6. Трансурановые элементы (41П. 9 82.7. Деление ядер (412). 4 82.8. Энергия активации деления. Спонтанное деление ядер (416). 682.9.
Цепная реакция деления (419). 9 82.Ю. Ядерные реакторы (420). 9 82.11. Атомная бомба (423). 9 82.12. Термоядерные реакции (423). Г л а в а 83. Элементарные частицы, 483.1. Два подхода к структуре элементарных частиц (430). 983.2. Понятие о космических лучах и их свойствах (431). 683.3. Мюоиы (р-мезоиы) и их свойства (434). 4 83.4. Пионы (и-мезояы) и их свойства (437). 4 83.5. Классификация взаимодействий в ядерной физике (440).
4 83.6. Каоны (К-мезоиы) и гипероны (44х). 4 83.7. Античастицы (445). 6 83,8. Исследования структуры иуклоиов (453). Заключение Предметный указатель 3?2 401 430 457 460 ЧАСТЬ ШЕСТАЯ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ ГЛАВА 49 ГАРМОНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ 9 49.1. Гармонический осциллятор х = соз и|1, где и| = )сс/г/т. Мгновенная скорость точки оказалась равной о = — аз!и Ы. Можно показать, что справедливо и обратное заключение. А именно, если материальная точка движется по закону з =А соз(п|!+|р), (49.1) то ее мгновенная скорость и ускорение выражаются так: о = — |рА з!п(|р!+ср), (49.2) а = — со с А сов ( и|! + |р ) = — и сз. (49.3) В самом деле, согласно определению (см.
9 1.6) средняя скорость ор — — (з,— з)/(1, — 1,) . Полагая 1, = ! — А(, 1, =1+ А), получим з,=Асов(|рг,+|р) =Асов(ы! — и| А!+ср), з,=Асов(о!с+|р) =- = А сов(п|! +а. А! + |р). Используя известное из тригонометрии тождество сопи — соз (Ъ= — 2 з!и — з!и— а+Р . а — () 2 э имеем з,— з,= Асов(а!+а. А!+|р) — Асов(сп! — а А!+~р)= =- — 2Аяп (св|+ср) з!п(|р А!), — аА з!п(а|!+|р)аю рс — И 2Л р|п (ся+~р) р|п|а А!) 2А! ср 1. В 2 ВА было рассмотрено движение материальной точки с массой и под действием упругой силы г = — йх.
Полагая, что в начальный момент времени смещение точки х, = 1 и начальная скорость о, =О, мы с помощью численных методов нашли закон движения в виде Синус малого угла практически не отличается от радианной меры угла: згн(ы И)- ь»-аг'. Перейдя к пределу в выражении для средней скорости, получим формулу (49.2). Рекомендуем читателю аналогичным путем получить (49.3). 2.
В формуле (49.1) величина з называется смещением. Смещение равно расстоянию от колеблющейся точки до положения равновесия в произвольный момент времени. Максимальное смещение точки от положения равновесия, очевидно, равно А, поскольку косинус больше единицы не бывает. Эта величина называется амплитудос1 смещения: (49.4) Я„=А, где индекс «м» означает максимальное значение.
По смыслу амплитуда является существенно положительной величиной. Как нетрудно убедиться из (49.2), амплитуда скорости У„= ь»А. (49.5) 3. С помощью второго закона Ньютона найдем силу, действующую на тело: Р = о»а = — о»ь»»з. (49.8) Мы видим, что эта сила подобна упругой силе — она пропорциональна смещению и имеет противоположный знак (см. 9 5.3). Поэтому данная сила называется коазиупругой (от латинского ппаз(— как будто). Рис. 49.1. 4.
Переменная ыг+«р является аргументом косинуса и называется фазой колебания; параметр «р называется начальной фазой. Совместно с амплитудой начальная фаза определяет положение и скорость колеблющейся точки в начальный момент времени. В самом деле, из (49.1) и (49.2) при 1= 0 получим значения начального смещения з, и начальной скорости о,: з»=Асоыр, о«= — о»Аз!п«р. (49.7) Отсюда следует, что амплитуда и фаза колебания определяются начальными условиями (см. гл. 8): А = ) сл,'+ (о,/ь»)*, 1д 1р = — о,!«оз,. (49.8) 10 5.