Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Конденсированное состояние




 

Строение кристаллов. Исследование кристаллических структур методами рентгене-, электроно-, нейтронографии. Точечные дефекты в кристаллах: вакансии, примеси внедрения, примеси замещения. Краевые и винтовые дислокации. Дислокация и пластичность.

Акустические и оптические колебания кристаллической решетки. Экспериментальное исследование колебательного спектра: звук, поглощение инфракрасного излучения в ионных кристаллах, комбинационное рассеяние, неупругое рассеяние нейтронов.

Понятие о фононах. Теплоемкость кристаллов при низких и высоких температурах. Решеточная теплопроводность. О квазиимпульсе фонона. Процессы переброса. Размерный эффект в теплопроводности кристаллов. Эффект Мессбауэра и его применение.

Электропроводность металлов. Носители тока в металлах. Недостаточность классической электронной теории. Электронный ферми-газ в металле. Носители тока как квазичастицы. Электронная теплоемкость. Элементы зонной теории кристаллов. Зонная структура энергетического спектра электронов. Уровень Ферми. Поверхность Ферми. Число электронных состояний в зоне. Заполнение зон; металлы, диэлектрики, полупроводники. Понятие дырочной проводимости. Собственные и примесные полупроводники.

Явление сверхпроводимости. Термодинамика сверхпроводников. Куперовское спаривание как необходимое условие сверхпроводимости. Кулоновское отталкивание и фононное притяжение. Поверхностная энергия на границе между нормальной и сверхпроводящей фазами. Сверхпроводники первого и второго рода. Роль примесей. Высокотемпературная сверхпроводимость. Захват и квантование магнитного потока. Туннельный контакт. Эффект Джозефсона и его применение.

Магнетики. Пара-, диа-, ферро- и антиферромагнетики. Теория ферромагнетизма. Обменное происхождение молекулярного поля. Доменная структура. Техническая кривая намагничивания. Теория молекулярного поля антиферромагнетиков. Ферриты.

Жидкие кристаллы

 

Типы жидких кристаллов: нематики, холестирки, смектики. Примеры жидких кристаллов. Фазовые диаграммы. Упругие свойства нематиков. Поведение в электрическом и магнитном полях.

Вещество в экстремальных условиях

 

Вещество при сверхвысоких температурах и сверхвысоких плотностях. Металлический водород. Уравнение состояния вещества при больших плотностях. Карликовые белые звезды. Нейтронное состояние вещества. Пульсары. Вещество в сверхсильных электромагнитных полях.

СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА

Вещество и поле. Атомно-молекулярное строение вещества. Атомное ядро. Кварки. Элементарные частицы, лептоны, адроны. Взаимопревращения частиц. Сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное взаимодействия. Иерархия взаимодействий. О единых теориях материи. Физическая картина мира как философская категория.


ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ

МЕХАНИКА

1. Мгновенная скорость

,

где  – радиус-вектор материальной точки, t – время, s – расстояние вдоль траектории движения,  – единичный вектор, касательный к траектории.

2. Проекция вектора скорости на ось х

.

3. Средняя путевая скорость

.

4. Мгновенное ускорение

.

5. Тангенциальное ускорение

.

6. Нормальное ускорение

.

7. Полное ускорение

,

,

где R – радиус кривизны траектории, n – единичный вектор главной нормали.

8. Угловая скорость

где φ – угловое перемещение.

9. Угловое ускорение

.

10. Связь между линейными и угловыми величинами

,

, .

11. Импульс (количество движения) материальной точки

,

где m – масса материальной точки.

12. Основное уравнение динамики материальной точки (второй закон Ньютона)

.

13. Силы, рассматриваемые в механике:

           а) сила упругости

,

где k – коэффициент упругости (в случае пружины - жесткость), х – абсолютная деформация;

           б) сила тяжести

;

           в) сила гравитационного взаимодействия

,

где G – гравитационная постоянная;  и  - массы взаимодействующих тел; r – расстояние между телами (тела рассматриваются как материальные точки).

           г) сила трения (скольжения)

,

где f – коэффициент трения; N – сила нормального давления.

14. Закон сохранения импульса для изолированной системы

.

15. Работа силы

.

16. Мощность

.

 

17. Кинетическая энергия тела, движущегося поступательно,

 или .

18. Потенциальная энергия:

а) упругодеформированной пружины

,

где k – коэффициент упругости (в случае пружины - жесткость), х – абсолютная деформация;

б) гравитационного взаимодействия

,

где G – гравитационная постоянная;  и  - массы взаимодействующих тел; r – расстояние между телами (тела рассматриваются как материальные точки).

           в) тела, находящегося в однородном поле силы тяжести

,

где g – ускорение свободного падения, h – высота тела над уровнем, принятым за нулевой (формула справедлива при условии h «R, где R – радиус Земли).

19. Закон сохранения механической энергии

.

20. Работа А, совершаемая результирующей силой, определяется как мера изменения кинетической энергии материальной точки:

.

21. Момент инерции материальной точки

,

где r – расстояние от оси вращения;

22. Моменты инерции некоторых тел массой m относительно оси, проходящей через центр масс:

а) тонкостенного цилиндра (кольца) радиуса R, если ось вращения совпадает с осью цилиндра

;

 

 

б) сплошного цилиндра (диска) радиуса R, если ось вращения совпадает с осью цилиндра

;

           в) шара радиуса R

;

           г) тонкого стержня длиной l, если ось вращения перпендикулярна стержню

.

23. Момент инерции тела массой m относительно произвольной оси (теорема Штейнера)

,

где  – момент инерции относительно параллельной оси, проходящей через центр масс, d – расстояние между осями.

24. Момент силы

,

где r – радиус-вектор точки приложения силы.

25. Момент импульса

.

26. Основное уравнение динамики вращательного движения

.

27. Закон сохранения момента импульса для изолированной системы

.

28. Работа при вращательно движении

.

29. Кинетическая энергия вращающегося тела

.

 

 

30. Кинематическое уравнение гармонических колебаний материальной точки

,

где х – смещение; А – амплитуда колебаний,  – угловая или циклическая частота;  – начальная фаза.

31. Скорость и ускорение материальной точки, совершающей гармонические колебания:

, .

32. Период колебаний маятников:

           а) пружинного

;

           б) математического

;

           в) физического

,

где m – масса маятника, k – жесткость пружины, J – момент инерции маятника, g – ускорение свободного падения, l – расстояние от точки подвеса до центра масс.

 

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА.

ТЕРМОДИНАМИКА

1. Количество вещества

,

где N – число молекул, NA – постоянная Авогадро, m – масса вещества, M – молярная масса.

2. Уравнение Клапейрона-Менделеева

,

где р – давление газа, V – его объем, R – молярная газовая постоянная, Т – термодинамическая температура.

 

3. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории

,

где  – концентрация молекул,  – средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы;  – масса молекулы,  – средняя квадратичная скорость.

4. Средняя энергия молекулы

,

где i – число степеней свободы, k – постоянная Больцмана.

5. Внутренняя энергия идеального газа

.

6. Скорости молекул:

           а) средняя квадратичная

;

           б) средняя арифметическая

.

           в) наиболее вероятная

.

7. Первое начало термодинамики

,

где Q – теплота сообщенная системе (газу);  – изменение внутренней энергии системы; А – работа, совершенная системой против внешних сил.

8. Работа расширения газа:

           а) в общем случае

;

           б) при изобарном процессе

;

           в) при изотермическом процессе

;

           г) при адиабатическом процессе

,

где  – показатель адиабаты.

 

 

ЭЛЕКТРОСТАТИКА.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...