Законы Ньютона

Существуют три закона Ньютона, первый из которых не выражается формулой и лишь выделяет инерциальные системы отсчёта, второй говорит об ускорении в них, а третий – о том, что на каждое действие найдётся противодействие.

Первый закон. Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, в которых тела движутся равномерно и прямолинейно, если на них не действуют никакие силы или действие других сил скомпенсировано.

Таким образом, инерция – способность тела сохранять скорость как по направлению, так и по величине, при отсутствии воздействий на него.

Второй закон. Ускорение тела в инерциальной системе отсчёта прямо пропорционально приложенной к нему силе и обратно пропорционально массе: a ⃗=F ⃗⁄m.

Третий закон. Два тела воздействуют друг на друга с силами, противоположными по направлению, но равными по модулю: (F_1 ) ⃗=-(F_2 ) ⃗.

Конспект «Радиоактивность. Модели атомов»

Радиоактивность

Предположение, что тела состоят из мельчайших частиц, было высказано Левкиппом и Демокритом. Частицы эти назвали атомами, что означает неделимые.
Но позже стали появляться экспериментальные факты о том, что атомы имеют сложную структуру, и в их состав входят электрически заряженные частицы.
Свидетельство этого — явление радиоактивности, открытое Беккерелем.
Он обнаружил, что уран самопроизвольно излучает невидимые лучи. Способность атомов некоторых химических элементов к самопроизвольному излучению — РАДИОАКТИВНОСТЬ.
В результате исследования Резерфорда было обнаружено, что излучение неоднородно. Опыт проводился так.
В свинцовый сосуд поместили радий. Пучок его излучения попадал на фотопластинку, где потом было обнаружено тёмное пятно.
При воздействии магнитного поля на пучок возникало уже три пятна: центральное было на том же месте, что и раньше, а два других — по разные стороны от него. Если два потока отклонились в магнитном поле от прежнего направления, значит, они представляют собой потоки заряженных частиц. Отклонение в разные стороны свидетельствовало об их разных знаках.
Положительно заряженные частицы назвали АЛЬФА-ЧАСТИЦАМИ А, отрицательно-заряженные — БЕТА-ЧАСТИЦАМИ В, а нейтральные (не имеющие заряда, как центральный поток) — ГАММА-ЧАСТИЦАМИ У, гамма-квантами или фотонами.
В-частица представляет собой электрон, А-частица — полностью ионизированный атом гелия (т.е. атом гелия, потерявший оба электрона). У-излучение представляет собой один из диапазонов (видов) электромагнитного излучения.

Модели атомов

Одну из первых моделей атома предложил Томсон. По его предположению, атом представляет собой шар с положительным зарядом, внутри которого находятся электроны.
Но опыт Резерфорда это опроверг.
При проведении опыта в свинцовый сосуд поместили радиоактивное вещество, излучающее А-частицы (они, как известно, обладают положительным зарядом, равным модулю удвоенного заряда электрона).
Поскольку частицы невозможно увидеть, для их обнаружения служит стеклянный экран. Он покрыт тонким слоем специального вещества, благодаря чему в местах попадания в экран А-частиц возникают вспышки, наблюдаемые с помощью микроскопа. Такой метод регистрации частиц называется МЕТОДОМ СЦИНТИЛЛЯЦИЙ (т.е. вспышек).
Всю установку поместили в сосуд, из которого откачан воздух (чтобы устранить рассеяние А-частиц за счёт их столкновений с молекулами воздуха).
Если на пути А-частиц нет никаких препятствий, то они падают на экран узким, слегка расширяющимся пучком. При этом все возникающие на экране вспышки сливаются в одно световое пятно.
Если же на пути А-частиц поместить тонкую фольгу из исследуемого металла, то при взаимодействии с веществом они рассеиваются по всем направлениям на разные углы.
Причём основная часть А-частиц всё-таки прошла сквозь фольгу, почти не изменив первоначального направления (рассеялась на малые углы). При удалении от центра экрана, т.е. с увеличением угла рассеяния, количество рассеянных на эти углы частиц резко уменьшается.
Перемещая экран вокруг фольги, можно обнаружить, что очень небольшое число частиц рассеялось на углы, близкие к 90, а единичные частицы — на углы порядка 180, т.е. были отброшены назад.
Резерфорд пришёл к выводу: столь сильное отклонение А-частиц возможно только в том случае, если внутри атома имеется чрезвычайно сильное электрическое поле. Было рассчитано, что такое поле могло быть создано зарядом, сконцентрированным в очень малом объёме (по сравнению с объёмом атома).
Электрон слишком лёгок, чтобы существенно изменить направление движения А-частиц. Поэтому в данном случае речь может идти только о силах электрического отталкивания между А-частицами и положительно заряженной частью атома, масса которой значительно больше массы А-частицы.
Исходя из этих соображений, Резерфорд предложил ядерную (планетарную) модель атома.
Процесс прохождения А-частиц сквозь атомы вещества с точки зрения ядерной модели выглядит так. С увеличением расстояния от ядра быстро убывает напряжённость электрического поля, созданного этим ядром, а значит, убывает и сила действия на А-частицу. Поэтому направление полёта А-частицы меняется, только если она проходит близко к ядру.
Основная часть А-частиц проходит сквозь атом на больших расстояниях от ядра, и только очень немногие частицы пролетают в области сильного поля и сильно отклоняются вследствие этого.

Конспект «Колебательный контур. Получение электромагнитных колебаний»

Радиовещание осуществляется посредством электромагнитных волн, излучаемых антенной. Для излучения волн необходимы колебания свободных электронов — электромагнитные.

Колебания необходимой частоты — от одной десятой мегагерц — подаются от генератора высокочастотных электромагнитных колебаний. Одной из его основных частей является колебательный контур — колебательная система, в которой могут существовать свободные электромагнитные колебания. Она состоит из конденсатора и проволочной катушки.

Получить свободные электромагнитные колебания можно с помощью установки. Это катушка с сердечником, состоящая из двух обмоток: первичной и вторичной, расположенной поверх неё в средней части. Также это батарея конденсаторов. Она вместе с первичной обмоткой катушки составляет колебательный контур. Вторичная обмотка замкнута на гальванометр.

При первом положении переключателя батарея зарядится от источника постоянного тока. Во втором положении она будет соединена с катушкой, и стрелка гальванометра совершит затухающие колебания. Всё потому, что при зарядке от источника батарея получила некоторый максимальный заряд, одна обкладка конденсатора стала иметь заряд «+», а другая «-«. При замыкании на катушку батарея начала разряжаться, и в контуре появился электрический ток. В конце концов энергия батареи полностью перешла в энергию магнитного поля тока катушки, которая стала максимальной и тоже начала уменьшаться. Батарея перезарядилась, теперь с зарядом «-» у одной обкладки и зарядом «+» у другой. Гальванометр регистрировал переменный индукционный ток, возникавший из-за изменения магнитного потока.

Свободные колебания — это колебания, происходящие только благодаря начальному запасу энергии. Их период равен собственному периоду колебательной системы и определяется по формуле Томсона: T=2п_/LC (период равен два пи умножить на корень из произведения индуктивности катушки и ёмкости конденсатора).