FIZYKA_2.docx

(160 KB) Pobierz

Ładunek elektryczny – wielkość skalarna charakteryzująca oddziaływanie ciał z polem elektromagnetycznym. Natura ładunku elektrycznego jest ziarnista (wielokrotność ładunku elementarnego).

Ładunek elementarny – całkowita najmniejsza wartość ładunku elektrycznego (elektron, proton).

Zasada zachowania ładunku – całkowity ładunek elektryczny układu izolowanego jest stały.

Układ izolowany – taki, który nie może wymieniać ładunków z otoczeniem.

Prawo Gaussa – strumień wektora natężenia pola przez dowolną powierzchnię zamkniętą równy jest całkowitemu ładunkowi zawartemu wewnątrz tej powierzchni podzielonemu przez przenikalność elektryczną ośrodka otaczającego ten ładunek.

Przewodnikisubstancje, wewnątrz których ładunki mogą się dowolnie przemieszczać:

- ciała stałe (metale) – elektrony swobodne

- ciecze (elektrolity) – jony dodatnie i ujemne

- gazy (po zjonizowaniu) – jony dodatnie i ujemne

Izolatory (dielektryki) – są to substancje, wewnątrz których ładunki przemieszczać się nie mogą:

- gazy szlachetne

- ciecze izolacyjne (oleje mineralne i syntetyczne)

- ciała stałe organiczne (parafina, guma, kauczuk)

- ciała stałe nieorganiczne (szkło, porcelana, azbest)

Prąd elektryczny – to natężenie prądu przepływającego przez daną powierzchnię ds.

Jeżeli do końców przewodnika elektrycznego przyłożymy napięcie (różnicę potencjałów) to w przewodniku popłynie prąd elektryczny I.

Za przepływ prądu w metalach odpowiedzialne są elektrony przewodnictwa.

Ciepło Joule’a – prąd płynący przez opornik powoduje wydzielanie się w nim ciepła.

Q = Ult

I prawo Kirchoffa – suma prądów wpływających do węzła jest równa sumie prądów wypływających z węzła.

II prawo Kirchoffa – suma algebraiczna sił elektromotorycznych i napięć w oczku wynosi 0.

Doświadczenie Cavendisha - wyznaczanie stałej grawitacyjnej za pomocą wagi skręceń.

               

Waga skręceń - zawieszona na sprężystej nici belka, na końcach, której znajdują się odpowiednie próbkujące ciała fizyczne (masy w przypadku pomiaru grawitacyjnego). Belka znajduje się w równowadze. Zbliżenie ciała próbkującego do odpowiedniego drugiego ciała powoduje skręcenie się nici - pomiar skręcenia pozwala zmierzyć siłę oddziaływania pomiędzy ciałami.

Doświadczenie Jolly’egowyznaczanie masy ziemi porównując siłę przyciągania Ziemi z siłą przyciągania dowolnego ciała o znanej masie.

                                    

Pole magnetyczne Ziemi (hipoteza) – źródłem ziemskiego pola magnetycznego są prądy konwekcyjne, które tworzą się w płynnym zewnętrznym jądrze w skutek różnic temperatury między nim, a płaszczem.

Prawo Hubble’a -  Edwin Hubble zauważył, że linie widmowe odległych galaktyk i gwiazd są przesunięte w kierunku czerwieni.

Model – nieustannie rozszerzająca się kula

Prędkość radialna oddalających się galaktyk jest proporcjonalna od ich odległości

V = Hr, gdzie H – stała Hubble’a

wnioski:

- wszechświat powstał w wyniki eksplozji, którą nazywamy wielkim wybuchem

- wybuch nastąpił około T = 1010 lat temu (wiek wszechświata)

- znając prędkość radialną oddalającej się galaktyki, stałą Hubble’a możemy obliczyć odległość danej galaktyki, jaką ona przebyła od początku jej powstania

- oszacowany promień wszechświata R=1,5*1026 metra

Model Thomsona atomu (1904 – ciasto z rodzynkami):

- atom ma kształt kuli wypełnionej ładunkiem dodatnim

- wewnątrz materii dodatniej rozmieszczone są symetrycznie elektrony

tłumaczy:

- dlaczego atom promieniuje

nie tłumaczy:

- dlaczego obserwuje się więcej niż jedną linię – serię widmową

- jak rozmieszczone są elektrony w atomach wieloelektronowych

Model Rutherforda atomu wodoru (1911):

- ładunek dodatni atomu rozmieszczony jest w objętości jądra R = 10-15 metra

- chmura elektronów w objętości o promieniu R = 10-10 metra

- elektrony poruszają się po orbitach dookoła jadra

wyjaśnia:

- rozpraszanie cząstek a i elektronów

- dlaczego atom promieniuje

nie wyjaśnia:

- dlaczego rozmiary atomów tego samego rodzaju są zawsze takie same

- dlaczego orbity elektronów są stabilne

- dlaczego atom H jest płaski

- dlaczego emitowane są fale tylko o niektórych częstotliwościach

Model Bohra atomów wodoropodobnych (1913):

postulaty:

- elektron w atomie porusza się dookoła jądra po orbicie kołowej pod wpływem przyciągania kulombowskiego występującego pomiędzy elektronem, a jądrem i ten ruch podlega prawom mechaniki klasycznej

- elektron może poruszać się tylko po takich orbitach, dla których orbitalny moment pędu L elektronu równy jest całkowitej wielokrotności h

- pomimo, że elektron poruszając się po dozwolonej orbicie doznaje stałego przyśpieszenia, to nie wypromieniowuje on energii elektromagnetycznej, całkowita energia pozostaje stała

- przejście elektronu z jednej orbity En na drugą Em jest związane z emisją lub absorpcją promieniowania o częstotliwości

 

odpowiada:



- daje poprawny wzór na energię i długość fali promieniowanie emitowanego przez atom

- potwierdził nieciągłość (kwantowość) niektórych wielkości fizycznych

- odtwarza znane wcześniej serie widmowe (Balmera, Paschena i Lymana)

- przewidział kolejne (jeszcze nieznane) serie widmowe (Bracketta, Pfunda)

- wyjaśnił linie widmowe atomu deuteru

nie odpowiada:

- dlaczego atom nie promieniuje na orbicie stacjonarnej

- co z widmem promieniowania atomów wieloelektrodowych (np. He)

- dlaczego niektóre linie widmowe są rozszczepione

- dlaczego tylko niektóre linie widmowe są obserwowalne

- atom wodoru jest płaski

Doświadczenie Francka- Hertza – doświadczalny dowód słuszności postulatu Bohra, potwierdzenie istnienia skwantowanych wewnętrznych stanów energetycznych atomu.

 

Zgłoś jeśli naruszono regulamin