Файл: Освоєння навиків рішення задач з теми «Основи теорії відносності та квантової фізики».doc
ВУЗ: Запорожский институт экономики и информационных технологий
Категория: Шпаргалка
Дисциплина: Физика
Добавлен: 06.02.2019
Просмотров: 274
Скачиваний: 3
Заняття 54
Освоєння навиків рішення задач з теми «Основи теорії відносності та квантової фізики»
Мета: перевірка і закріплення одержаних знань по темі; розвиток логіки і здатності використовування одержаних знань при рішенні задач
1. Рішення задач. Тестування.
2. Контрольна робота.
Ключові слова: інерціальні системи, релятивістська механіка, релятивістська динаміка, енергія спокою, повна енергія, квант, фотон, фотоефект, червона межа, тиск світла, корпускулярно-хвильовий дуалізм, дія світла
Теоретичні відомості
1 постулат: Принцип відносності: ніякі досліди, проведені усередині даної інерціальної системи відліку, не дають можливість знайти, чи покоїться ця система або рухається рівномірно і прямолінійно; всі закони природи інваріантні по відношенню до переходу від однієї системи відліку до іншої.
2 постулат: Принцип інваріантності швидкості світла: швидкість світла у вакуумі не залежить від швидкості руху джерела світла або спостерігача і однакова у всіх інерціальних системах відліку.
Відносність
довжин тіл
Відносність
проміжків часу
Додавання
швидкостей
Релятивістська маса т рухомих релятивістських частинок (тіл) залежить від їх швидкості m = m():
mo - маса спокою частинки, тобто маса, зміряна в тій інерціальній системі відліку, в якій частинка знаходиться у спокої.
Вираз
релятивістського
імпульсу
Співвідношення Ейнштейна: E=mc2 – повна енергія тіла.
mc2 - це ствердження носить назву закону взаємозв’язку маси та енергії.
Тіло, що покоїться, володіє енергією: Eo=moc2, званою енергією спокою. Кінетичну енергію частинки визначимо як різницю:
К
= Е - Е0
=
Фотоефектом називається явище емісії електронів з металів під дією електромагнітного випромінювання.
При
деякій замикаючій
(затримуючому) напрузі
U3
електричне поле гальмує вирвані електрони
до повної зупинки, а потім повертає їх
на електрод.
А. Эйнштейн після М. Планка зробив припущення: світло не тільки випромінюється, але і розповсюджується і поглинається квантами.
Енергія кванта Е = hv, де h - стала Планка, h = 6,6310-34 Джс.
Кванти електромагнітного випромінювання, рухомі з швидкістю с розповсюдження світла у вакуумі, називаються фотонами.
Вирази для енергії, маси і імпульсу фотона
Рівняння
Ейнштейна для фотоефекту:
.
Червоною межею називається мінімальна частота о, при якій фотоефект починається: V = 0, => А = hо, тобто вся енергія фотона йде на здійснення роботи виходу.
Оскільки
,
А
= hо,
h=
+hо,
Світловий тиск - це тиск, який призводить електромагнітна хвиля, падаюча на поверхню тіла.
Питання для самоконтролю
-
Що позначають постулати Ейнштейну?
-
Чим відрізняються класичний закон додавання швидкостей від релятивістського?
-
Як змінюється маса тіл?
-
Як змінюється довжина тіла?
-
Як змінюється імпульс тіла?
-
Що таке ефект близнюків?
-
Яке співвідношення між масою та енергією?
-
Що таке енергія спокою?
-
З чого складається повна енергія тіла?
-
Що таке замикаюче напругу?
-
Що таке квант світла?
-
У чому фізичне значення рівняння Ейнштейна?
-
Що таке «червона межа»?
Вправа 54
-
З якою швидкістю має летіти протон, щоб його маса зросла вдвічі?
-
Скільки часу пройде на Землі, якщо в ракеті, що рухається зі швидкістю 0,85с пройшло 10 років?
-
З якою швидкістю повинно рухатися тіло щоб його довжина скоротилася втричі?
-
Визначити довжину хвилі променів, кванти яких мають таку саму енергію, що й електрон, який пролетів різницю потенціалів 4,1 В.
-
Якої довжини промені світла треба спрямувати на поверхню цезію, щоб максимальна швидкість фотоелектронів становила 2000 км/с? Червона межа фотоефекту для цезію дорівнює 760 нм.
-
Чи виникає фотоефект у калію під дією випромінювання, що має довжину хвилі 0,56 мкм?
