16(2)Фотоэффект, опыты Столетова, гипотеза Планка, уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, фотон.

Фотоэффект – это вырывание электронов из вещества под действием света.

Явление открыл нем. учёный Г.Герц, изучал явление русский учёный А Г Столетов. Опыт Столетова по таблице: в стеклянный баллон, из которого выкачан воздух, помещены два электрода «+ анод» и «- катод», катод освещается УФ. К электродам присоединены амперметр (измеряет силу тока), вольтметр (измеряет напряжение ), реостат(изменяет напряжение), источник постоянного тока.Вольт – амперная характеристика фотоэф-та.Если катод не облучать УФ, то тока нет, так как электрич цепь разомкнутаКатод облучён УФ: а) если U = 0, то I 0 за счёт фотоэффекта «А»;

б) если U > 0, то I>0 «АВ», в) U увеличивается, но I = const – насыщение

(все электроны, вырываемые светом за одну секунду одновременно достигают +анод) «ВС» г) если заменить полярность подключения батарейки (анод стал катодом и наоборот), то I = 0 исчезает фототок «U_з» - запирающее напряжение.На основе опыта Столетов установил три закона фотоэффекта, которые объясняются на основе квантовой теории немецкого учёного Планка. Сущность квантовой теории Планка: свет излучается или поглощается атомами отдельными порциями, квантами, фотонами. Фотон – это квант света. E = h =

E - энергия фотона;

-частота света; с=310^{8 ;}

- длина световой волны = ; h = 6,63 10^-34Дж с = 4,2 10¹⁵ э В с – постоянная Планка.I закон фотоэффекта: величина фототока насыщения прямо пропорциональна освещённости катода. Доказательство: каждый фотон выбивает только один электрон, значит, чем больше фотонов (освещённость) тем больше электронов, больше сила фототока.II закон фотоэффекта : скорость электронов ( ) ихкинетическая энергия ( ) зависят от частоты ( ) или длины волны ( ) падающего света. Доказательство на основе уравнения Эйнштейна, объясняющего фотоэффект: E = h

= = А_вых + - энергия фотона тратится на работу выхода электрона на поверхность вещества плюс кинетическую энергию электрона. Из уравнения явно видно, что

или зависят от энергии фотона, то есть или

падающего света.

III закон фотоэффекта:для каждого вещества существует своя низкочастотная (длинноволновая) фотоэффекта. Доказательство: если h < А_вых ,то фотоэффекта нетесли h = А_вых - порог, красная граница фотоэффекта; А_вых для каждого вещества имеет своё значение (зависит от числа электронов, их связи с атомом) , значит для каждого вещества своя энергия фотона, своя частота или длина световой волны , вызывающей фотоэффект; h А_вых - условие фотоэффекта.

Свет обладает дуализмом – двойственностью свойств: распространяется эл/м волнами (дисперсия, интерференция, дифракция, отражение, преломление), но при взаимодействии с веществом свет обладает свойствами частицы, корпускулы, фотона (фотоэффект, химическое действие света, давление света). Уравнения, объединяющие волновые и корпускулярные свойства света.

E = mc² – уравнение Эйнштейна «Взаимосвязи массы и энергии» m_фотона= = = = ; p - импульс фотона p = mc= = =

Применение фотоэффекта. Существует два вида фотоэффекта: 1- внутренний – полупроводниковые фотоэлементы(калькуляторы, солнечные батареи, включение уличного освещения …); 2- внешний фотоэффект- вакуумные фотоэлементы

Законы отражения и преломления света, полное внутреннее отражение, линзы, формула тонкой линзы, оптические приборы17(1).

Отражение света: на границе раздела двух сред световая энергия возвращается в первую среду.

АО – падающий луч, ОВ – отраженный луч, ОС - к границе раздела двух сред, α - угол

падения, β – угол отражения. Законы отражения. 1) α = β, следствие: падающий и отраженный лучи обратимы. 2). Падающий, отраженный лучи и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости.

Преломление – изменение направления света при переходе из одной прозрачной среды в другую. АО – падающий луч, ОВ – преломленный луч ОС - к границе раздела

двух сред, α - угол падения, β – угол преломления, n₁₂ [1] – относительный показатель

преломления, n₁, n₂ [1]- абсолютные показатели преломления 1-й и 2-й среды, v₁, v₂[м/с] – скорость света в 1-й и 2-й среде, с = 3*10⁸ – скорость света вакууме Рассмотрим переход света из воздуха в стекло α >β. Законы преломления.1) n= n₁₂= При изменении угла падения меняется угол преломления, но отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных 2-х сред и называется относительным показателем преломления второй среды(стекло) по отношению к первой(воздух), следствие: падающий и преломленный лучи обратимы.2). Падающий, преломленный лучи и перпендикуляр, к границе 2-х сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Если 1-я среда вакуум, то показатель преломления среды относительно вакуума называется абсолютным показателем преломления (зависит от температуры вещества, его плотности, характеристик света n_{красного} < n_{зеленого}).Физический смысл абсолютного показателя преломления: показывает во сколько раз скорость света в вакууме больше скорости света в среде n₁= n₂= Физический смысл относительного показателя преломления: показывает во сколько раз скорость света в первой среде отличается от скорости света во второй среде n₁₂= = Вывод: n= = = Чем больше абсолютный показатель преломления, тем оптически плотнее среда и наоборот.

Полное отражение. Рассмотрим переход света из плотной среды (стекло) в менее плотную

(воздух). Тогда = = α <β Если α < α_пр., то β <90⁰,

если α = α_пр., то β= 90⁰ (луч скользит вдоль границы раздела 2-х сред),

если α > α_пр., то β >90⁰ - полное отражение, α_пр [град] – предельный угол

полного отражения – это наименьший угол падения начиная с которого наступает полное отражение, = = Вывод: sinα_пр. =

Применение полного отражения: 1.- световоды(волоконная оптика),

2- поворотная 3- оборотная

призма призма

(перископы) (бинокли)

Линза – это прозрачное тело, ограниченное с одной или двух сторон сферическими поверхностями. Характеристики линз. О₁О₂ - центры ограничивающих поверхностей.

R₁R₂ - радиусы ограничивающих поверхностей. О - оптический центр линзы.

Прямая, проходящая через “О” – оптическая ось (их бесчисленное множество).

Прямая О₁ОО₂ – главная оптическая ось. Собирающая линза – середина толще, чем края. Ход лучей в собирающей линзе. F – 2 главных, действительных фокуса

линзы (точка, в которой собираются лучи параллельные главной оптической оси)

MN – 2 фокальные плоскости линзы. Построение изображения в собирающей

линзе (5 случаев). Изображение точки строим на основе свойств «замечательных » лучей:1- луч параллельный главной оптической оси преломившись в линзе идёт через главный фокус линзы, 2- « центральный» луч проходя через центр линзы своего направления не изме-няет. h = АВ – высота предмета,H=А₁В₁ - высота изображения d [м]- расстояние от предмета до линзы 1) АВ находится за точкой 2АВ – в точке двойного

двойного фокуса d > 2F; фокуса d =2F

А₁ В₁ уменьшен. действит., А₁В₁ равное, обратное. действит, обратн.

3) АВ – между фокусом и 4) d = F АВ - в фокусе двойным фокусом А₁В₁ нет, лучи, 2F > d >F А₁В₁ увеличен. выходящие из линзы действит. обратн. параллельны

5) d < F АВ - между фокусом и линзой А₁В₁ увеличенное, мнимое, прямое.

Рассеивающая линза - середина тоньше, чем края. F – 2 главных, мнимых фокуса линзы MN – 2 мнимые фокальные плоскости линзы. Построение изображения в рассеивающей линзе (независимо от расположения предмета А ₁В ₁ уменьшенное, мнимое, прямое.). D = - оптическая сила линзы (величина обратно пропорциональная фокусному расстоянию). [D] = = [дптр.- диоптрия]

Г[1]- увеличение линзы Г= = =

Формула линзы. ± = ± ± D = ± F[м]- фокусное расстояние(расстояние от линзы до фокуса) d [м] – расстояние от предмета до линзы, f [м] – расстояние от изображения до линзы. Правило знаков: если фокус мнимый

( рассеивающая линза), то „ – F ” „ – D ”, если изображение мнимое, то„ – f ” ; в остальных случаях все величины имеют знак „ + ” Г[1]- увеличение линзы Г= = =

17(1)Оптические приборы. 1.Фотоапарат служит для получения действительного, уменьшенного обратного изображения предмета.2. Проекционный аппарат служит для получения действительного, увеличенного, обратного изображения предмета. 3.Глаз как оптическая система: зрачок – выполняет роль диафрагмы, регулирует интенсивность света, поступающего в глаз; хрусталик выполняет роль собирающей линзы, кривизна хрусталика может меняться в зависимости от расстояния до наблюдаемого предмета (аккомодация глаза); сетчатка выполняет роль экрана, на котором получается уменьшенное, действительное, обратное изображение предмета. Расстояние наилучшего зрения – 25см. Фокус здорового глаза находится на сетчатке. Если фокус находится перед сетчаткой, то дефект зрения называют близорукость (хорошо видит близкие предметы), для исправления дефекта нужны очки с

рассеивающими линзами D<0; если фокус находится перед сетчаткой, то дефект зрения называют дальнозоркость( хорошо видит далекие предметы), для исправления дефекта нужны очки с собирающими линзами D>0.

18(1). Изопроцессы. На основе PV = RT ур - я состояния (ур-е Менделеева- Клапейрона) пусть m, М, R= const 1. Если Т= const процесс, происходящий при неизменной температуре, называется изотермическим, то PV = const - закон Бойля- Мариотта: для данной массы газа при неизменной температуре произведение давления на объём есть величина постоянная или Р ~ Пусть PV= 1 График изотермического процесса называется изотермой

V	1	2	0,5
Р	1	0,5	2

2. Если V= const процесс, происходящий при неизменном объёме, называется изохорным, то const Р = const T, Р~Т – закон Шарля: для данной массы газа при неизменном объёме давление прямо пропорционально абсолютной температуре = = График изохорногопроцесса называется изохорой

3. . Если Р= const процесс, происходящий при неизменном давлении , называется изобарным, то V const = const T, V~Т – закон Гей - Люссака: для данной массы газа при неизменном давлении объём прямо пропорционально абсолютной температуре = = График изобарного

процесса называется изобарой

18(1) Основное уравнение МКТ (различные формы записи): 1)P = m₀n ;2) P = nE_k 3) P = ; P - давление, n - концентрация молекул n = V - объём, - средний квадрат скорости молекул, E_{k -} средняя кинетическая энергия E_k= , - плотность газа = = m₀ n ,

- пространство трёхмерно (x,y,z)

18 (1). Уравнение состояния идеального газа (различные формы записи): 1)Р = nkT 2) P= R= N_A k = 8, 3 - универсальная газовая постоянная 3) PV = RT= RT – ур-е Менделеева- Клапейрона. = const- ур-е Клапейрона.

Специальная теория относительности С.Т.О. 18(2)

Классическая механика изучает движение тел, имеющих скоростьv« с (скорость света).

В классической механике масса(m), время(t), длина тела(L), – абсолютны, но

перемещение (S) и скорость(v)относительны (зависят от СО): S=S₁+S₂

v = v₁ + v₂Релятивистская механика (в основе теория относительности А.Эйнштейна) изучает движение тел, имеющих скоростьv с (скорость света).

В основе СТО лежат 2 постулата ( результат обобщения опытных фактов).

1 постулат: все процессы природы протекают одинаково во всех инерциальных С.О. Это

означает, что во всех инерциальных С.О физические законы имеют одинаковую форму.

И.С.О. – это та, в которой выполняется 1-й закон Ньютона,система отсчета, движущаяся равномерно прямолинейно относительно ИСО.С.О, которые вращаются или ускоряются, называются неинерциальными. Земля вращается, но СО, связанные с Землей приближенно ИСО.2 постулат: скорость света в вакууме одинакова для всех ИСО. Она не зависит от скорости источника, ни от скорости приемника светового сигнала (скорость света занимает особое положение; в вакууме является максимально возможной скоростью передачи взаимодействий в природе).

Следствия, вытекающие из постулатов СТО:

1) длина тела относительна (в движущихся СО уменьшается)

L= L₀ L₀ – длина покоящегося стержня ,

L – длина того же стержня но двигающегося со скоростью v

2) масса тела относительна (увеличивается с увеличением скорости, например, масса элементарных частиц в ускорителях заряженных частиц )

m= m₀ – масса покоящегося тела, m – масса того же тела, но двигающегося со скоростью v

3) промежутки времени относительны ( в движущихся СО время замедляется)

4) одновременность событий относительна

Импульс тела: Р= E₀ - энергия покоя (энергия, которой обладает тело при скорости v= 0: E₀ = m₀ c²)

E – полная энергия ( энергия, которой обладает тело при скорости v = с)

E= mc² = (ничтожное изменение массы влечет за собой огромное изменение энергии и наоборот, например:образование 4 г гелия сопровождается выделением такой же энергии, что и сгорание 2 вагонов каменного угля).

19(1) Пар. Пар появляется в процессе испарения - превращение вещества из жидкого состояния в газообразное. Испарение зависит от температуры, рода жидкости, площади поверхности, скорости ветра. Испарение является единственным способом передачи влаги с океанов в атмосферу и обеспечивает круговорот воды на

земном шаре. В технике испарение применяется как средство для очистки веществ или разделения жидких смесей перегонкой (получение бензина, керосина), для работы ДВС, холодильных установок, сушки материалов. Спускаемый аппарат космического корабля покрывают специальным быстро испаряющимся веществом, чтобы устранить его перегрев от трения при прохождении через атмосферу Земли. Конденсация – процесс превращения вещества из газообразного в жидкое состояние. Парообразование – это испарение при температуре кипения (температура, при которой давление внутри жидкости равно внешнему давлению). Ненасыщенный – пар над жидкостью в открытом сосуде; испарение преобладает над конденсацией. Насыщенный – пар над жидкостью в закрытом сосуде; пар, находящийся в динамическом (подвижном) равновесии с жидкостью; испарение и конденсация компенсируют друг друга. Р_н - давление насыщенного пара; - плотность насыщенного пара Р_н и не зависят от V, но зависят от t⁰ Р_н= nkT значит T_{кипения} зависит от внешнего давления; зависимость проявляется в том, что в горах нельзя сварить мясо. Для стерилизации мединстументов применяют автоклавы – котлы, в которых за счёт высокого давления температура кипения воды выше 100⁰. Внутренняя энергия пара всегда больше чем у воды при той же температуре, так как у пара расстояние между молекулами и потенциальная энергия больше чем у воды.

19(1). Влажность воздуха. Влажность – содержание водяного пара в воздухе влияет на развитие флоры и фауны, на урожай с/х культур, на здоровье человека, на сушку и хранение изделий в книгохранилищах и музеях. - абсолютная влажность воздуха показывает, какая масса воды содержится в единице объёма = . Р - парциальное давление – давление, которое производил бы водяной пар, если бы отсутствовали все остальные газы. Для определения Р нужно знать t_р – точку росы ( температура, при которой пар становится насыщенным или = 100%) и пользоваться таблицей. Определение t_р: в металлический стакан с водой бросают лёд; температура при которой стакан запотевает = t_р - относительная влажность – отношение парциального давления водяного пара при данной температуре к давлению насыщенного пара при той же температуре = ; для определения Р_н нужно знать температуру

воздуха и пользоваться таблицей; = . _{благоприятная для человека} =

40 – 60%. Прибор для определения называется психрометром: состоит из сухого и влажного термометров. Δt - психрометрическая разность; Δt = t_сухого – t_{влажного} Для определения нужно определить Δt и пользоваться таблицей.

21(1) Внутренняя энергия. U - внутренняя энергия равна сумме потенциальной и кинетической энергии молекул одного тела: U= Е_п + Е_к

Е_п - потенциальная энергия молекул Е_к - кинетическая энергия молекул

U = - внутренняя энергия идеального одноатомного газа; U = = = A_газа

m - масса газа, М - молярная масса, R = 8, 3 - универсальная газовая постоянная

T - абсолютная температура, - количество вещества, = , V - объём

U изменят двумя способами: 1- при совершении работы, 2- при теплопередаче

Работа при изменении объёма газа в цилиндре под поршнем.

F_г - cила, с которой газ действует на поршень; A_г - работа газа

F - cила, с которой поршень (внешняя сила) действует на газ

А - работа внешних сил, действующих на газ F =- F_г А= -A_г III Ньютона

A_г = PΔV Р - давление газа; ΔV - изменение объёма; ΔV = V₂ – V₁

А= -A_г= - PΔV; если ΔV>0 газ расширяется, то A_г>0 , А<0

если ΔV< 0 газ сжимается, то A_г <0 А>0; A_г= RΔT = RΔT=PΔV

График работы газа. Р = соnst T = соnst

изобарный процесс изотермический процесс

A_г = площади прямоугольника A_г ≈ площади трапеции 10

Строение атомного ядра 21(2). Изотопы – вещества, занимают одну клетку в ПСМ, поэтому заряд ядра, число электронов, протонов и химические свойства одинаковы, но отличаются массой ядра, числом нейтронов и радиоактивностью. Изотопы есть у всех элементов ПСМ. У водорода три изотопа: - лёгкий водород Н₂0; - тяжёлый водород, дейтерий, дейтрон D₂0 – тяжёлая вода, ядохимикат, кипитпри t = 101, 2⁰ С, замерзает при t = 3,8⁰С; - сверхтяжёлый водород, тритий, - радиоактивен , Т= 12 лет Дейтерий и тритий применяются в термоядерной реакции. Ядерные реакции (превращение одних ядер в другие) подчиняются закону сохранения масс (зарядов): сумма масс (зарядов) ядер, вступивших в реакциюравна сумме масс (зарядов) ядер, получившихся в результате ядерной реакции.

Впервые 1919 г Резерфорд осуществил ядерную реакцию: Значение реакции: 1) впервые азот превратил в кислород, 2) в ядре азота - лёгкий водород- протон, 3) протоны входят в состав ядер всех элементов, Z – число протонов = порядковый № элемента = заряд ядра = числу электронов.

В 1932 г Д.Чедвик осуществил ядерную реакцию: Значение реакции: 1) бериллий превратил в углерод, 2) в ядре бериллия - нейтроны, 3) нейтроны входят в состав ядер всех элементов, N – число нейтронов, А – массовое число А = Z + N, N = А – Z. Протон + нейтрон называют нуклоном.

Вывод: ядра всех элементов состоят из протонов и нейтронов. Ядерные силы – силы, удерживающие протоны и нейтроны, в 100 раз превышают электрические силы, самые мощные, «богатырь с короткими руками», так как проявляются на расстоянии = 10^-13см (размер ядра). Е_св - энергия связи – энергия,

которая необходима для расщепления ядра на нуклоны или энергия, которая выделяется при образовании ядра за счёт слияния протонов и нейтронов. Е_св определяем на основе уравнения Эйнштейна «взаимосвязи массы и энергии» Е = mс²: ничтожное изменение массы влечёт за собой огромное изменение энергии. М_я – масса ядра, m_p - масса одного протона, m_n - масса одного нейтрона, Z m_p – масса всех протонов,N m_n – масса всех нейтронов, М_я < Z m_p+ N m_n ΔМ = (Z m_p+ N m_n ) - М_я ΔМ = дефект масс, Е_св = ΔМс²Энергией связи обладают - лучи; при образовании 4г гелия выделяется такая же энергия, как и при сгорании 2-х вагонов каменного угля. Ядерными реакциями называют изменение атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом. С помощью ускорителя заряженных частиц протонам, дейтронам , - частицам сообщается кинетическая энергия.

Радиоактивность 22(2). Радиоактивность открыл в 1896г французский учёный А. Беккерель: крупинки урана, облучённые солнечным светом, положил на фотопластинку, завёрнутую в чёрную бумагу; после проявления на фотопластинке появилась фотография крупинок урана. Если уран не облучать солнечным светом, то результат тот же. Значит, уран самопроизвольно излучает неизвестные лучи. Радиоактивность – явление самопроизвольного излучения. В 1898г фр. учёные Пьер и Мария Склодовская – Кюри открыли новые радиоактивные элементы: полоний и радий. Состав радиоактивного излучения обнаружил англ. учёный Резерфорд на основе опыта: на дно

узкого канала в куске свинца помещён радий. Против канала

находилась фотопластинка. На излучение, выходившее из канала

действовало сильное электрическое поле. Излучение распадалось на

3 пучка. 1) - лучи + ядра гелия слабо отклоняются к «-»

в электр.поле, скорость в 15 раз меньше скорости света, крупные

частицы, поэтому сильно поглощаются средой с наименьшей

проникающей способностью; 2) - лучи – поток электронов

очень мелкие частицы, поэтому сильно отклоняются к «+» в электрическом поле, слабо поглощаются средой, скорость близка скорости света; 3) - лучи - короткие эл/м волны,

не изменяют направление в электрическом и магнитном полях, распространяются со скоростью света, обладают самой большой проникающей способностью. На интенсивность излучения не влияет время, нагревание, увеличение давления, химические реакции, в которые вступали радиоактивные вещества. В результате радиоактивного излучения выделяется тепловая энергия; происходит превращение атомов одного химического элемента в атомы другого химического элемента, со­провождаемое испусканием:

1) + + или 2) + или 3) + ЗАКОН РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА.

Т - период полураспада – время, в течение которого распадается половина числа радиоактивных атомов. Т_урана = 4,5 млрд лет; Т_радия = 1600 лет; Т_радон = 3,8 суток

N - число радиоактивных атомов в любой момент времени. t = 0, то N₀ - число радиоактивных атомов t = Т, то N= t = 2Т, то N= t = 3Т, то N= t = nТ, то N=

N= N₀ 2^- - закон радиоактивного распада, статистический. Радиоактивные атомы «не стареют». Распад любого атома – это не «смерть от старости», а «несчастный случай».

Символика обозначения атомных ядер на примере ядра атома гелия: ; 4- масса ядра, 2- заряд ядра

22(2) Тепловые двигатели – устройства, превращающие внутреннюю

энергию топлива в механическую. Двигатели внешнего сгорания: паровая

машина, турбина. Двигатели

внутреннего сгорания ДВС: реактивные, карбюраторные(инжекторные)

4-х тактные, дизель.Основные части ТД: 1) нагреватель (котёл, цилиндр)

Т₁ - температура нагревателя;2) рабочее тело (пар, горючая смесь);3) холодильник, обеспечивает цикличность (многоразовость) работы ТД( атмосферный воздух, конденсаторы) Т₂ - температура холодильника. Работа 4-х тактного ДВС. I такт «Всасывание» изобарное расширение 1-2

II такт «Сжатие» изотермическое(адиабатное) сжатие 2-3 изохорное нагревание 3-4

III такт «Рабочий ход» изотермическое (адиабатное)расширение 4-5

IV такт «Выпуск» изохорное охлаждение 5-2 изобарное охлаждение 2-1

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя - _эта

Q₁ - количество теплоты, отдаваемое нагревателем рабочему телу;

Q₂ - количество теплоты, отдаваемое рабочим телом холодильнику;

А^I - полезная работа двигателя; А^I = Q₁- Q₂;

_{реального ТД} = 100%=(1- ) 100% - рабочее тело – реальное топливо≈40%

_{идеальной тепловой машины} = 100% =(1 - )100% - рабочее тело – идеальный газ = _max≈62%

Пути повышения КПД: - повышение Т₁ одновременно понижение Т₂; - использование тугоплавких материалов; - уменьшение сопротивления трущихся деталей;

- использование высокосортного топлива, обеспечивающего его сгорание.

Цепные ядерные реакции 23(2). Ядерными реакциями называют изменение атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом. Ядерные реакции подчиняются закону сохранения масс (зарядов): сумма масс (зарядов) ядер, вступивших в реакцию равна сумме масс (зарядов) ядер, получившихся в результате ядерной реакции. Цепные ядерные реакции.1. Сущность реакции: если один нейтрон попадёт на ядро урана, то ядро распадается на 2 осколка ≈ одинаковой массы, при этом выделяется 1- 3 нейтронов, каждый из которых, попадая на другое ядро расщепляет его на 2 осколка и т.д. 2) условия возникновения реакции: наличие медленных нейтронов, наличие изотопа урана

массой 235, наличие m_кр критической массы – наименьшая масса, начиная с которой наступает цепная реакция деления. Для урана m_кр = 60 кг, шар диаметром 18 см, К 1- коэффициент размножения нейтроновК = 3) результаты реакции: выделяется огромная энергия в виде тепловой, световой, ионизирующего излучения, кинетической (ударная волна) разлетающихся осколков; появляется лавина нейтронов и радиоактивных осколков, которые превращаются в плутоний (служит для осуществления цепной реакции деления), 4) недостаток реакции: экологическая проблема захоронения отработанных урановых таблеток ( Т_{период полураспада} 1600лет, тепло не излучается, но излучается энергия ионизирующего излучения). Цепная реакция деления урана применяется в ядерном реакторе (АЭС, подводные лодки, ледоколы) – это устройство, в котором происходит управляемая цепная реакция деления урана. Устройство реактора и АЭС по таблице.

Термоядерная реакция. 1) сущность реакции: термоядерная реакция – реакция слияния лёгких ядер при очень высокой температуре: + + , 2) условия возникновения реакции: наличие изотопов водорода дейтерия и трития из воды, наличие высокой температуры 100млн Кельвин, 3)приемущества термояда перед цепной реакцией деления урана: + неисчерпаемый источник, безотходная + рассеиваются, выделяется большая энергия, 4)недостаток: неуправляема: проблема удержания высокотемпературной плазмы. Термояд происходит на солнце и других звёздах: источник энергии во вселенной. Установка, на которой стремятся получить управляемый термояд называется ТОКАМАК.

24(1) Электризация – приобретение телом «+», «-» заряда;

тело заряжено «-» при избытке электронов; тело заряжено

«+» при недостатке электронов.

Способы электризации тел:1) трение, 2) прикосновение,

3) через влияние

Электрометр служит для обнаружения и определения величины

заряда на теле.

q - электрический заряд дискретен, так как делится до неделимого ,элементарного е = -!,6 10^-19 Кл – заряда электрона;

m_е = 9,1 10кг – масса электрона.

Взаимодействие зарядов: одноимённые заряды «+ +» и «--» отталкиваются; разноимённые заряды «+ - » притягиваются;

«+»q + «-»q= const – закон сохранения электрического заряда:

при электризации электроны переходят с одного тела другое,

но сумма «+ - » зарядов есть величина постоянная.

Точечным называется заряд тела очень малых размеров.

F = - закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных

неподвижных зарядов прямо пропорциональна произведению

модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния

между ними , направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды.

F - сила взаимодействия между зарядами; k = 9 * 10⁹

- коэффициент пропорциональности показывает, что два

одинаковых заряда по одному Кулону каждый на расстоянии

один метр взаимодействуют с силой 9 *10⁹ Ньютон;

q₁ q₂ - точечные заряды; r - расстояние между зарядами;

_{ипсилон} - диэлектрическая проницаемость зависит от среды,

в которой взаимодействуют заряды (по таблице

24(1) Электрическое поле - пространство, окружающее электрические заряды, через которое взаимодействуют электрические заряды. Свойства электрического поля: 1)существует вокруг зарядов (неподвижных или подвижных), 2)обладает энергией, силой,3)со скоростью света (3 10⁸ ) распространяется и в вакууме, 4)непрерывно, безгранично. Вывод: электрическое поле – особый вид материи. Индикатор электрического поля q_пр – пробный «+» заряд

(материальная точка на тонкой невесомой, нерастяжимой нити). Е - напряжённость – силовая, векторная

характеристика электрического поля; Е = напряжённостью

называется величина равная отношению силы, с которой

электрическое поле действует на пробный «+» заряд к этому заряду; Е = - напряжённость поля точечного заряда и шара; k = 9 10⁹

^- постоянная; r - расстояние от точечного заряда до точки;

Е = Е₁ + Е₂ + Е₃ + … - принцип суперпозиции: напряжённость поля, созданного

несколькими зарядами равна векторной сумме составляющих напряжённостей.Электрическое поле изображают с помощью С.Л - силовая линия – это такая

линия касательные к которой совпадают с векторами

напряжённости, одна С.Л заменяет бесчисленное

множество векторов

напряжённости; расположение С.Л берут

из опыта :бумажные

«султаны» в электрическом поле.

Магнитные свойства вещества.Гипотеза Ампера.Магнитная проницаемость. Температура Кюри 24(2).

Вещество, помещённое в магнитное поле,

намагничивается. Это означает, что В –

вектор магнитной индукции в среде отличается

отВ₀ - вектора магнитной

индукции в вакууме. Магнитные свойства вещества

характеризуются магнитной проницаемостью

µ ; µ = – это величина равная отношению …, скаляр.

В зависимости от µ все вещества делятся на

3 группы:1) парамагнетики, если µ _чуть > 1 (1, 0001),

например, алюминий,2) ферромагнетики, если µ _{во много раз} >> 1 (1000),например, железо, сталь, кобальт,

никель и их соединения. Применение ферро магнетиков: сердечники трансформаторов, электродвигателей, генераторов; постоянные магниты в электроизмерительных приборах, громкоговорителях,

компасах, телефонах; магнитные плёнки, магнитные ленты в магнитофонах и видеомагнитофонах; ферриты – ферромагнетики,

не проводящие электротока; применяются в компьютерах

для создания оперативной памяти –быстрая запись или стирание информации. Т_К - температура Кюри –

температура, при которой ферромагнетик

размагничивается, то - есть превращается

в парамагнетик;3) диамагнетики, если µ _чуть < 1 (0, 9998),

например висмут. Гипотеза Ампера: внутри молекул и атомов циркулируют элементарные

электрические токи, так как Ампер не знал, что эти токи образуются

вследствие движения электронов в атомах. Если плоскости,

в которых циркулируют элементарные токи, расположены

в одном направлении по отношению друг к другу, то тело

намагничено, если расположенных хаотически, то тело не на магничено.

Современное объяснение магнитных

свойств вещества. Электрон участвует

в двух движениях: вокруг ядер и вокруг собственной оси. Если электроны вращаются вокруг собственной оси водном направлении, то тело на магничено, если в разных направлениях, то тело не на магничено.

25 (1) A - работа электрического поля; q - заряд, движущийся в электрическом поле;

d - расстояние, пройденное зарядом в электрическом поле, d<0, так как d = d₁- d₂<0

A = -qEd – формула работы, совершаемой электрическим полем при движении заряда, А не зависит от формы пути, значит электрическое поле обладает W_п потенциальной энергией W_п= - A = qEd

- потенциал (энергетическая, скалярная характеристика электрического поля, аналогично давлению воды в трубе) =

потенциалом называется величина равная отношению потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду; =Ed=Er = - потенциал поля точечного заряда и шара;U = =

U - напряжение (аналогично разности давлений воды в трубе, причина электрического тока в проводнике); - разность потенциалов. Связь напряжённости и напряжения. A = qEd A = q U значит qEd = q U E= E

Механическая работа. Мощность. Энергия: кинетическая энергия, потенциальная энергия тела в однородном поле тяготения и энергия упруго деформированного тела, закон сохранения энергии в механических процессах, границы применимости закона сохранения энергии в механических процессах, работа как мера изменения механической энергии тела 13(1).

А A = FScos работа – скалярная величина равная произведению модулей силы и перемещения и косинуса угла между ними. Если = 0, cos = 1,то А = FS; = 90⁰, cos = 0, то А= 0; <90⁰, то А>0; >90⁰, то А<0

Если F = const, то А = площади прямоугольника со сторонами F и S А_{силы тяжести}= mgh, g= 9,8 м/с² ускорение свободного падения А_{силы упругости} = , к -жёсткость пружины, х - смещение пружины А_{силы трения} = -F_трS

N N = = = F cos - мощность, работа, совершаемая за единицу времени.Е энергия – величина, характеризующая способность тела совершить работу.

Е_к – кинетическая энергия, обладают тела способные совершить работу Е_к= А= - А= Δ Е_к Е_п – потенциальная энергия, обладают тела вследствие взаимодействия с другими телами (камень, поднятый над Землёй Е_п= mgh) или за счёт взаимодействия частей одного и того же тела (сжатая пружина Е_п = ) А= - Δ Е_п Е = Е_п+

Е_к – полная энергия.

Закон сохранения энергии: 1- для незамкнутой системы (А_{внешних сил} 0, F_тр 0) ΔЕ=А_{внешних сил}

2- для замкнутой системы (А_{внешних сил}= 0, F_тр=0) ΔЕ=0.Например, при колебаниях математического

маятника: потенциальная энергия переходит в кинетическую и наоборот, но в любой момент времени сумма потенциальной и кинетической энергии (полная энергия) есть величина постоянная.