ФИТР БНТУ – Портал Студентов

8. Экспериментальное  обоснование  основных  идей  квантовой механики

Линейчатые спектры атомов. Правило  частот Бора. Принцип соответствия. Опыт Франка и Герца. Опыт Штерна и Герлаха. Эффект Зеемана. Эффект Штарка.

Модели атома Томсона и Резерфорда

Первая попытка создания на основе накопленных экспериментальных данных модели атома принадлежит Дж. Дж. Томсону (1903). Согласно этой модели, атом представляет собой непрерывно заряженный положительным зарядом шар радиусом порядка 10м, внутри которого около своих положений равновесия колеблются электроны; суммарный отрицательный заряд электронов равен положительному заряду шара, поэтому атом в целом нейтрален. Через несколько лет было доказано, что представление о непрерывно распределенном внутри атома положительном заряде ошибочно.

Читать полностью »

Формула Стокса

Метод Стокса. Этот метод опреде­ления вязкости основан на измерении ско­рости падения в жидкости медленно дви­жущихся небольших тел сферической формы.

На шарик, падающий в жидкости вер­тикально вниз, действуют три силы: сила тяжести (-плотность ша­рика), сила Архимеда ( – плотность жидкости) и сила сопро­тивления, эмпирически установленная Дж. Стоксом : , где – радиус шарика, – его скорость. При равномер­ном движении шарика

,

или

,

откуда

Измерив скорость равномерного движе­ния шарика, можно определить вязкость жидкости (газа).

Гироскоп.

Гироскопы – массивные однородны тела, вращающиеся с большой угловой скоростью около своей оси симметрии, являющейся свободной осью.

Рассмотрим одну из разновидностей гироскопов — гироскоп на кардановом подвесе. Дискообразное тело — гироскоп — закреплено на оси , которая может вращаться вокруг перпендикулярной ей горизонтальной оси , которая, в свою очередь, может поворачиваться вокруг вертикальной оси . Все три оси пересекаются в одной точке , являющейся центром масс гироскопа и остающейся неподвижной, а ось гироскопа может принять любое направление в пространстве. Силами трения в подшипниках всех трех осей и моментом импульса колец пренебрегаем.

Читать полностью »

Момент импульса и момент инерции твердого тела относительно неподвижной оси.

При сравнении законов вращательного и поступательного движений просматривается аналогия между ними, только во вращательном движении вместо силы «выступает» ее момент, роль массы «играет» момент инерции. Какая же величина будет аналогом импульса тела? Ею является момент импульса тела относительно оси.

Моментом импульса (количества движения) материальной точки А относительно неподвижной точки О называется физическая величина, определяемая векторным произведением:

               ,

где – радиус вектор, проведенный из точки О в точку А; – импульс материальной точки; — псевдовектор, его направление совпадает с Читать полностью »

6. Сила тяжести и вес.

  Все тела притягиваются друг к другу. Для материальных точек (или шаров).

Закон всемирного тяготения имеет вид

F=Gm1m2/r2,

где m1,m2 –массы тел, r  – расстояние между материальными точками или центрами шаров, G – гравитационная постоянная.

    Массы, входящие в этот закон, есть мера гравитационного взаимодействия тел. Опыт показывает, что гравитационная и инертная массы равны. Физический смысл G: гравитационная постоянная численно равна силе притяжения, действующей между двумя материальными точками или шарами массами 1 кг, расположенными на расстоянии 1 м друг  от друга,  G=6,67*10-11H*м2/кг2. Если тело массы m находиться над поверхностью земли на высоте h, то на него действует сила тяготения, равная F=GmM3/(R3+h)2, где M3 – масса Земли, R3 -радиус Земли. В близи земной поверхности на все тела действует сила, обусловленная притяжением, – сила тяжести.

Читать полностью »