Пән бойынша оқытубағдарламасы

(Syllabus)

Нысан

ПМУ ҰС Н 718419

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

СТорайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті

Физика және аспап жасау кафедрасы

5B071700 Жылу энергетикасы5B071800 Электр энергетикасы

5B071900 Радиотехника электроника және телекоммуникациялармамандықтарының студенттеріне арналған

Физика

ПӘНІ БОЙЫНША ОҚЫТУ БАҒДАРЛАМАСЫ

(Syllabus)

Павлодар 2013Пән бойынша оқыту

бағдарламасын бекіту парағы(Syllabus)

Нысан

ПМУ ҰС Н 718419

БЕКІТЕМІНФизика математика және ақпараттық технологиялар факультетінің деканы_____________ Испулов НАlaquo__raquo____________ 2013 ж

Құрастырушы аға оқытушы _________________Зейтова ШС

Физика пәнінен күндізгі оқу нысаны бойынша 5B071700 Жылу энергетикасы5B071800 Электр энергетикасы

5B071900 Радиотехника электроника және телекоммуникациялармамандықтарының студенттеріне арналған

ПӘНІ БОЙЫНША ОҚЫТУ БАҒДАРЛАМАСЫ (Syllabus)

Бағдарлама 20__ ж laquo__raquo______бекітілген оқу жұмыс бағдарламасыныңнегізінде әзірленді

Кафедра отырысында ұсынылды 2013ж laquo___raquo ______ ____ Хаттама

Кафедра меңгерушісі _______Жукенов МК 2013ж laquo____raquo_______

ФМжАТ факультетінің оқу-әдістемелік кеңесімен мақұлданды 2013ж laquo____raquo__________________Хаттама

ОӘК төрағасы ___________ Искакова АБ 2013ж laquo____raquo______

1 Оқу пәнінің паспорты

Пәннің атауы Fiz 1205 Физика

Кредиттер саны және оқу мерзіміБарлығы ndash 4 кредитКурс 1Семестр 2

Барлық аудиториялық сабақтар ndash 60 сағатДәрістер -15 сағатТәжіребелік сабақтар ndash 30 сағатЗертханалық ndash 15 сағатСӨЖ ndash 120сағатСоның ішінде ОСӨЖ ndash 30 сағатЖалпы сағат көлемі - 180 сағат

Бақылау түріҚорытынды бақылау түрі емтихан ndash 2 семестр

ПререквезиттерПәнді толық меңгеру үшін студент физиканы және математиканы

орта мектеп көлемінде білуі қажет Дифференциалды интегралдыесептеулерді және дифференциалды теңдеулер ықтималдықтар теориясыжәне математикалық статистика элементтері саласында білімдер қажетlaquoХимияraquoПостреквезиттер

laquoЭлектротехника және электроникаraquo laquoсұйық және газ механикасыraquolaquoэлектротехниканың теориялық негіздеріraquo laquoжартылый өткізгіштерфизикасыraquo laquoэлектр тізбекткрінің теориясыraquo laquoэлектрмен жабдықтауraquo

2 Оқытушы туралы мәлімет және байланыс ақпаратыАты-жөні тегі Зейтова Шолпан Сериковна Қызметі аға оқытушыКафедра laquoФизика және аспап жасауraquo аудитория А-407Ателефон 67-36-26

3 Пәні мақсаты мен міндеттеріПәні

Физика пәні ndash жоғарғы техникалық оқу орындарында жоғарғыматематика теориялық механика жалпы химия және тб пәндермен қатарбакалаврлар дайындау бағдарламаларының жалпы теориялық негізінқұрайды және кез келген техникалық бағыттар бойынша жоғарғы

инженерлік-техникалық оқу орнын бітіруші мамандардың келешекқызметтерінің негізгі (базалық) міндетін атқарадыПәннің мақсаты

Студенттердің классикалық және қазіргі заманғы физикатеорияларын сондай-ақ физикалық зерттеулер тәсілдерін пайдаланубіліктері мен дағдыларын студенттердің шығармашылық ойлауы менғылыми дүниетанымын компьютерді колдана отырып физикалықжағдайларды моделдеуді білуін студенттердің дүниені қазіргі заманғығылыми-жаратылыс болмысы туралы тұтас түсінігін қалыптастыру

Пәннің міндеттеріКлассикалық және қазіргі физиканың негізгі түсініктерінің

заңдарының теорияларының олардың ішкі өзара байланыстарыныңмағынасын ашу студенттердің кәсіби міндеттерін шешу және одан әрі өзбілімін жетілдірудің өзіндік тәсілдерін табу біліктілігі ретінде физиканыңтүрлі салаларынан пәннің қортындылаңған типтік есептерін (теориялықжөне эксперименттік практикалық оқу есептерін) шешу біліктері мендағдыларын қалыптастыру студенттердің шығармашылық ойлауынөзіндік танымдык іс-әрекет дағдыларын компьютерді пайдалану арқылыфизикалық жағдайларды моделдеу біліктілігіне қолдау жасау

4 Білім білік және дағдыларына қойылатын талаптар

Физика курсын оқу нәтижесінде студент- негізгі физикалық теориялар мен қағидаларды зерттеудің

физикалық әдістерін олардың қолданылуының негізгі заңдары меншектерін білу

- теориялык білімдерді нақты физикалық есептер мен жағдайлардышешу үшін колдана білу физикалық эксперимент нәтижелерін талдаудыкомпьютер пайдалану арқылы физикалық жағдайларды моделдеуді білуі

- физикалык эксперимент жүргізу өлшеуіш аспаптармен жүмыс істеужәне өлшеу нәтижелерін есептеу мен өңдеу дағдылары болуы қажет

5 Пәнді игерудің тақырыптық жоспары

Сабақ түрлеріне қарай академиялық сабақтардың үлестірілуі

пп

Тақырыптар атауы

Сабақ түрлеріне қарайаудиторлық сағаттар

СӨЖ

Дәр

іс

Тәж

іри

бе

Зерт

хан

а

барл

ығы Соның

ішіндеОСӨЖ

1 2 3 4 5 6 71 Механика 3 4 3 20 5

2Молекулалық физика және термодинамика

2 4 2 20 5

3 Электр және магнетизм 2 4 2 40 10

4Тербелістер мен толқындар

2 4 2 10 5

5 Оптика 2 4 2 10 56 Кванттық физика 2 4 2 10 5

7Атомдық ядро және элементар бөлшектер

2 4 2 10 5

Барлығы 180 15 30 15 120 30 6 Дәрістік сабақтардың мазмұны

Механика

ЖоспарТақырып 1 Материялық нүктенің кинематикасы Тақырып 2 Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерТақырып 34 Материялық нүкте мен қатты дене динамикасы Тақырып 5 Жұмыс куат энергия

Кеңістіктегі материалдық нүктенің орналасуы радиус-вектормен беріледі

zkyjxir

мұнда k j i

ndash Ох Оу Оz бағыттардың бірлік векторлары Лездік жылдамдық

zyx kjidt

rd

Жылдамдықтың абсолют мәні222

zyx

Үдеу

R

a

nа

zyx akajaidtd

a

Үдеудің абсолют мәні222

zyx aaaa

Қисық сызықты қозғалыс кезіндегі толық үдеу а

ndash нормальдық nа

жәнетангенциалдық а

құраушылар қосындысы болады

Нормальдық тангенциалдық және толық үдеулердің абсолют мәні

222

aaadt

da

Ra nn

Бірқалыпты айнымалы қозғалыстың а=const (х осі бойымен қозғалған нүктенің) кинематикалық теңдеуі

2

attυxx

2

00

Бірқалыпты айнымалы қозғалыстағы нүктенің жылдамдығыatυυ 0

Бұрыштық жылдамдық

dtd

Бұрыштық үдеу

dtd

Жол және бұрылу бұрышы арасындағы байланыс Rs

Сызықтық және бұрыштық жылдамдықтар арасындағы байланыс RR

Сызықтық үдеулер және бұрыштық шамалар арасындағы байланыс RaRa

RaRa nn

22

Айналу жиілігі

tN

n немесе Т

n1

мұнда N ndash t уақыт аралығындағы дененің айналым саны T ndash айналу периоды (толық бірайналымға жұмсалатын уақыт)

aaa n

а

n

а

а

Бірқалыпты айнымалы айналмалы қозғалыстың (ε=const) кинематикалық теңдеуі

2

2

00

tt

мұнда ω0 ndash бастапқы бұрыштық жылдамдық t ndash уақытБірқалыпты айнымалы айналмалы қозғалыс кезіндегі дененің бұрыштық жылдамдығы

tεωω 0

Материялық нүкте қозғалысының векторлық теңдеуі (динамиканың негізгі заңы ndash Ньютонның екінші заңы)

N

iiF

dt

pd

1

егер m=const

N

iiFam

1

Материалдық нүктелер жүйесінң массалар центрінің координаталары

мұнда mі ndash i-ншіматериалдық нүктенің массасы xі yі zі ndash оның координаттарыБүкіләлемдік тартылыс заңы

2

21

r

mGmF

мұнда G ndash гравитациялық тұрақты m1 және m2 - өзара әсерлесетін денелердің массалары r ndash денелердің арақашықтығы Ауырлық күші P=mgg ndash еркін құлау үдеуіСерпімділік күші (Гук заңы) F=kxмұнда k ndash серпімділік (қатаңдық) коэффициенті х ndash абсолютті деформацияСырғанау үйкеліс күші NF

- үйкеліс коэффициенті N ndash нормаль қысым күшіТұрақты күштің жасайтын жұмысы cos rFArFA

мұнда α - r орын ауыстыру мен F

күш бағыттары арасындағы бұрыш

Айнымалы күштің жасайтын жұмысы L

drrFA cos

мұнда интегралдау L ndash траектория бойымен жүргізіледі

Қуат cos FNdt

dAN

Материялық нүктенің кинетикалық энергиясы

2

2

22

m

pT

mT

Серпімді деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы (сығылған немесе созылған серіппе)

2

2

1kx

Ауырлық күшінің біртекті өрісіндегі дененің потенциалдық энергиясыmgh

мұнда h ndash потенциалдық энергияның нөлдік деңгейінен бастап саналатын биіктік Бұл формула hltltR жағдайда ғана орындалады мұндағы R ndash Жер радиусыЭнергияның сақталу заңы (диссипативті мысалы үйкеліс күші болмаса)

constT

Айналмалы қозғалыстың негізгі теңдеуі (қозғалмайтын оське байланысты қатты дененің)

JdMdt

i

iic

i

iic

i

iic m

zmz

m

ymy

m

xmx

мұнда М ndash dt уақыт аралығында денеге әсер ететін күш моменті J ndash дененің инерциямоменті ω ndash бұрыштық жылдамдық Jω ndash импульс моментіКүш моменті

][ FrM

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден F

күш түсірілген нүктеге дейінгі радиус-векторКүш моментінің модулі

M=Flмұнда l ndash күш иіні( айналу осінен күш бағытына дейінгі ең қысқа қашықтық) Импульс моменті

][ prL

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден p

импульс векторына дейінгі радиус-векторИнерция моменті тұрақты болса JM

мұнда ε ndash бұрыштық үдеу

Дененің оське қатысты импульс моменті JL

Материалдық нүктенің инерция моменті 2mrJ мұнда m ndash нүкте массасы r ndash оның айналу осінен арақашықтығыҚатты дененің инерция моменті

1

2

n

iiirmJ

мұнда массасы Δmі ndash элементтің айналу осіне дейінгі rі қашықтығыДененің массасы үзіліссіз орналасса интеграл арқылы табылады

2dVrJdVdm

мұнда V ndash дене көлеміШтейнер теоремасы 2

0 maJJ

мұнда J0 ndash ауырлық центрі арқылы және берілген оске параллель өтетін дененің инерция моменті a ndash остер арасындағы қашықтық m ndash дене массасыИнерция моменті өзгермейтін бір дене үшін импульс моментінің сақталу заңы

2211 ωω JJ

мұнда J1 және J2 ndash бастапқы және соңғы инерция моменттері ω1 және ω2 ndash дененің бастапқы және соңғы бұрыштық жылдамдықтрыАйналатын денеге әсер ететін тұрақты күш моментінің жұмысы

MA

мұнда φ ndash дененің бұрылу бұрышыДене айналмалы қозғалғандағы лездік қуат

MN

Айналып тұрған дененің кинетикалық энергиясы2

2

1JT

Жазықтықта сырғанамай домалаған дененің кинетикалық энергиясы

2

1

2

1 22 JmT

мұнда 2m2

1 ndash ілгерімелі қозғалыстың кинетикалық энергиясы υ ndash дененің инерция

центрінің жылдамдығы 2J2

1 - дененің инерция центрі арқылы өтетін осьті айналу

қозғалысының кинетикалық энергиясыh тереңдікте сұйықтық бағанасының гидростатикалық қысымы

ghp

мұнда ρ ndash сұйықтық тығыздығыАрхимед заңы

ρgVFA

мұнда FA ndash кері итеруші күш V ndash ығыстырылған сұйықтың көлеміҮзіліссіздік теңдеуі

constS мұнда S ndash түтіктің көлденең қимасы ndash сұйықтықтың жылдамдығыСығылмайтын идеал сұйықтықтың стационарлы ағыны үшін Бернулли теңдеуі

constpρgh2

ρv2

мұнда p ndash түтіктің белгілі бір қимасы үшін сұйықтың статикалық қысымы v ndash осы

қимадағы сұйықтықтың жылдамдығы 2

2ndash бұл қима үшін сұйықтықтың

динамикалық қысымы h ndash қима орналасқан жердің биіктігі ρgh ndash гидростатикалыққысымАшық кең ыдыстағы кішігірім саңылаудан сұйықтықтың ағу жылдамдығынанықтайтын Торричелли формуласы

2gh

мұнда h ndash ыдыстағы сұйықтықтың деңгейінен саңылыуға дейінгі тереңдік

Тұтқырлы ортада баяу қозғалған шариктің кедергі күшін Стокс формуласы анықтайдыrηπF 6

мұнда r ndash шарик радиусы ndash оның жылдамдығы ndash тұтқырлық

Сағат жүрісінің релятивистік баяулауы

1 22 cυ

ττ

мұнда τ ndash екі оқиға арасындағы тыныштық жүйедегі уақыт аралығы ndash сол екі оқиғаарасындағы дене қозғалатын жүйедегі уақыт аралығыҰзындықтың релятивистік (лоренцтік) қысқаруы

2

2

0 c1ll

мұнда 0l - дененің тыныштықта болатын жүйедегі ұзындығы (меншікті ұзындық) l - дененің қозғалатын жүйедегі ұзындығыРелятивистік жылдамдықтар қосылу заңы

c

VV

u

21

мұнда u

-лабораториялық (тыныштық) жүйедегі дененің жылдамдығы

ndashтыныштық жүйеге қатысты V

жылдамдықпен қозғалатын жүйедегі дененің

жылдамдығы Релятивистік бөлшектің массасы және импульсі

c

mp

c

mm

22

0

22

0

υ1

υ

υ1

мұнда m0 ndash тыныштық массасыРелятивистік бөлшектің толық және кинетикалық энергиясы

20

20

2 cmmTTcmmcE

Релятивистік бөлшектің импульсі және энергиясы арасындағы байланыс

cmTTpccpcmE 20

22420

2 2

4321 AAAA

Әдебиет

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Молекулалық физика және термодинамика

ЖоспарТақырып 12 Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздеріТақырып 3 Термодинамиканың негізгі заңдары Тақырып 3 Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

Зат мөлшері (моль саны)M

mv немесе

AN

Nv

мұнда N ndash жүйенің құрылымдық элементтерінің саны (молекулалар атомдар иондар және тб) NA- Авогадро тұрақтысы

Заттың мольдық массасы v

mM мұнда m- масса

Біртекті жүйенің бөлшектер (молекулалар атомдар иондар және тб) концентрациясы

MρN

VN

n A

мұнда V- жүйенің көлемі - зат тығыздығыГаздардың молекула-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі

p=3

2nlt gt=

3

1nlt

2

20υm

gt

Молекуланың бір еркіндік дәрежесіне келетін орташа кинетикалық энергия

21

T

Молекуланың толық энергиясы Ti

2

мұндағы k ndash Больцман тұрақтысы T-термодинамикалық температура i ndash еркіндік дәрежелер саны Газ қысымының молекулалар концентрациясынан және температурадан тәуелділігі

p=nkTМолекулалар жылдамдығы

орташа квадраттықM

RTкв

3υ

орташа арифметикалық M

RT

8

ықтималдыM

RTы

2υ

Идеал газдың күй теңдеуі (Менделеев mdash Клапейрон теңдеуі)

pV= RM

mT немесе pV= v RT

мұндағы m-газдың массасы M-газдың молярлық массасы R- газ тұрақтысы T-термодинамикалық температура Дальтон заңы p=p1 + p2+p3+hellip+pn

Газдың молярлық mC және меншікті c жылусыйымдылықтарының арасындағы байланыс

cMCm мұндағы M -газдың молярлық массасыИзохоралық және изобаралық мольдық жылусыйымдылықтар

2

iRCv

2

)2( RiC p

Изохоралық және изобаралық меншікті жылусыйымдылықтар

M

iRсv 2

M

Riс p 2

)2(

Р Майер теңдеуі Ср = Cv + R

Адиабата (Пуассон) көрсеткіші

V

p

c

c немесе

V

p

С

С немесе

i

i 2

Идеал газдың ішкі энергиясы

U=Nlt gt немесе U= ν TСv =2

i νRT

Изобаралық процесс (р=const) кезіндегі жұмысы

A=p(V2-V1)= )( 12 TTRM

m

Изотермиялық процесс (T=const) кезіндегі газ жұмысы

2

1

1

2 lnlnp

pRT

M

m

V

VRT

M

mA

Адиабаталық процесс кезінде

P

V

V=const

P=constT=const

=const

P

T

V=const

P=const

T=const

V

T

V=const

P=const

T=const

)( 21 TTCM

mA v

1

2

11 11

V

V

M

mRTA

Пуассон теңдеуі (адибаталық процесс теңдеуі) P V = constТермодинамиканың бірінші бастамасы (заңы)

Q = U+Aмұнда Q-газға берілген жылу мөлшері U ndash оның ішкі энергиясының өзгерісі A- сыртқы күштерге қарсы орындалған жұмысИзобаралық процесс үшін термодинамиканың бірінші бастамасы

Q= M

mCV T +

M

mR T =

M

mCp T =

2

2iνR T

Изохоралық процесс үшін (A=0)

Q=U =M

mCv T =

2

iνR T

Изотермиялық процесс үшін (U=0)

Q=1

2lnV

VRT

M

mA =ν

1

2

V

VlnRT

Адиабаталық процесс үшін (Q= 0)

Q=-U =-M

mCv T

Жалпы жағдайдағы цикл үшін пайдалы әсер коэффициенті (пәк)

11

21

Q

A

Q

QQ

мұндағы Q1 - жұмыс денесінің қыздырғыштан алатын жылу мөлшері Q2 -жұмыс денесінің суытқышқа беретін жылу мөлшері А ndash пайдалы жұмысКарно циклы үшін пәк

1

21

Q

QQ немесе

1

21

T

TT

мұндағы T1 ndash қыздырғыштың температурасы T2- суытқыш температурасыБір молекуланың бірлік уақыт аралығында соқтығысуларының орташа саны

ltzgt= nd 22

мұндағы d ndash молекуланың эффективті диаметрі n ndash молекулалар концентрациясы ltgt- молекулалардың орташа арифметикалық жылдамдығы Газ молекуласы еркін жүрісінің орташа үзындығы

ltlgt=

znd

22

1

Фик (диффузия) заңы

tSmdx

dnDm 1

мұндағы m - диффузия нәтижесінде S ауданнан t уақыт аралығында ауысқан газ

D - диффузия (диффузия коэффициенті) dx

dn - молекулалар концентрациясының

градиенті 1m - бір молекуланың массасыДиффузия коэффициенті

lD 3

1

Ньютон үйкеліс заңы

F=-dpdt=- (d dz) S

Мұндағы F ndash қозғалыстағы газ қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс (тұтқырлық) күші

Тұтқырлық lρη υ3

1

Фурье заңы tSdxdTQ )(

Жылуөткізгіштік Vcl υ3

1

мұндағы Vc - газдың меншікті изохоралық жылу сыйымдылығы

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Электр және магнетизм

ЖоспарТақырып 1 Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электрөрісінің жұмысы Тақырып 2 Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдарыТақырып 3 Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күшіТақырып 45 Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысыИндуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

Кулон заңы 221

221

04

1

r

QkQ

r

QQF

Фм

k 9109 Фм10858 120

Электр өрісінің кернеулігіQ

FE

мұндағы F

ndash өрістін берілген нүктесіне орнатылған нүктелік оң Q зарядына әсерететін күшЭлектр өрісіне орнатылған нүктелік Q зарядына әсер ететін күш

Электр өрісінің E

кернеулік векторының ағыны

S

E SE d cos немесе S

nE SE d

мұндағы α ndash E

кернеулік векторы және бет элементіне n

нормаль арасындағы бұрышdS ndash бет элементінің ауданы En ndash кернеулік векторының нормальға проекциясыНүктелік Q заряд электр өрісінің кернеулігі

204

1

r

QE

Радиусы R заряды Q металл сферамен тудырылатын электр өрісінің сфера центрінен rқашықтықтағы кернеулігісфера ішінде (r lt R) E = 0

сфера бетінде (r = R) 204

1

R

QE

сферадан тыс (r gt R) 204

1

r

QE

Электр өрістерінің суперпозиция (беттесу) принципі nEEEE

21

Кернеуліктері 1E

және 2E

өрістердің беттесуі кезінде кернеулік векторының абсолютмәні

cos2 2122

21 EEEEE

Шексіз біркелкі зарядталған жазықтықтың электр өрісі кернеулігі

02

1E

мұндағы σ ndash зарядтың беттік тығыздығы

Зарядтың беттік тығыздығы S

Q

Электр өрісінің потенциалы потенциал энергияның өрістің берілген нүктесіндеорнатылған нүктелік оң зарядқа қатынасына тең шама

Q

немесе

Q

A

Q нүктелік зарядтың r қашықтықтағы потенциалы

r

Q

04

1

n нүктелік зарядтардың

n

ii

1

Потенциал электр өрісінің кернеулігімен келесідей байланысқан gradE

Q зарядын потенциалы φ1 өріс нүктесінен потенциалы φ2 нкүтесіне орын ауыстырғандаэлектр өрсінің жұмысы

)( 21 QA немесе L

l lEQA d

Біртекті өріс үшін соңғы формула келесі түрде жазылады cosQElA

мұндағы l ndash орын ауыстыру α ndash E

векторы және l

орын ауыстыру бағыттарыарасындағы бұрыш

Жекеленген өткізгіштің немесе конденсатордың электр сыйымдылығы

QC

мұндағы ΔQ ndash өткізгішке (конденсаторға) берілген заряд Δφ ndash осы зарядпентудырылған потенциалдың өзгерісіДиэлектрлік өтімділігі ε шексіз ортада орналасқан радиусы R жекеленген өткізгішсфераның электр сыйымдылығы RC 04

Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы

d

SC 0

мұнда S ndash астарлар ауданы d ndash олардың арасындағы қашықтық ε ndash астарларарасындағы кеңістікті толтыратын диэлектриктің диэлектрлік өтімділігіТізбектей жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығыжалпы жағдайда

nCCCC

1

111

21

мұндағы n ndash конденсаторлар саны

Параллель жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығы жалпы жағдайда nCCCC 21

Зарядталған өткізгіштің энергиясы Q заряд φ потенциал және C электр сыйымдылықарқылы келесі қатынастармен өрнектеледі

QC

QCW

2

1

22

1 22

Зарядталған конденсатордың энергиясы

QUC

QCUW

2

1

22

1 22

Тұрақты токтың күшіt

QI

мұнда Q ndash өткізгіштің көлденең қимасынан t уақыт ішінде өткен электр мөлшеріБіртекті өткізгіштің кедергісі

S

lR

мұнда ρ ndash өткізгіш затының меншікті кедергісі l ndash оның ұзындығыӨткізгіштер жалғауларының кедергісі

тізбектей

n

iiRR

1 21 III

параллель

n

i iRR 1

11

21 UUU

Ом заңы

тізбек бөлігі үшін R

U

RI

21

тұйық тізбек үшін rR

I

Кирхгоф ережелері Бірінші ереже түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралыққосындысы нөлге тең

01

n

iiI

Екінші ереже тұйық контурда контурдың барлық бөліктеріндегі кернеулердіңалгебралық қосындысы электрқозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең

k

ii

n

iiiRI

11

мұнда Ii ndash i-інші бөліктегі ток күші Ri ndash i-інші бөліктегі белсенді кедергі εi ndash i-іншібөліктегі ток көздерінің эқк n ndash белсенді кедергілер бар бөліктер саны k ndash ток көздерібар бөліктер саныТұрақты ток тізбегінің бөлігінде t уақыт ішінде электросатикалық өріс және сыртқыкүштер атқаратын жұмыс IUtAТок қуаты

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

Павлодар 2013Пән бойынша оқыту

бағдарламасын бекіту парағы(Syllabus)

Нысан

ПМУ ҰС Н 718419

БЕКІТЕМІНФизика математика және ақпараттық технологиялар факультетінің деканы_____________ Испулов НАlaquo__raquo____________ 2013 ж

Құрастырушы аға оқытушы _________________Зейтова ШС

Физика пәнінен күндізгі оқу нысаны бойынша 5B071700 Жылу энергетикасы5B071800 Электр энергетикасы

5B071900 Радиотехника электроника және телекоммуникациялармамандықтарының студенттеріне арналған

ПӘНІ БОЙЫНША ОҚЫТУ БАҒДАРЛАМАСЫ (Syllabus)

Бағдарлама 20__ ж laquo__raquo______бекітілген оқу жұмыс бағдарламасыныңнегізінде әзірленді

Кафедра отырысында ұсынылды 2013ж laquo___raquo ______ ____ Хаттама

Кафедра меңгерушісі _______Жукенов МК 2013ж laquo____raquo_______

ФМжАТ факультетінің оқу-әдістемелік кеңесімен мақұлданды 2013ж laquo____raquo__________________Хаттама

ОӘК төрағасы ___________ Искакова АБ 2013ж laquo____raquo______

1 Оқу пәнінің паспорты

Пәннің атауы Fiz 1205 Физика

Кредиттер саны және оқу мерзіміБарлығы ndash 4 кредитКурс 1Семестр 2

Барлық аудиториялық сабақтар ndash 60 сағатДәрістер -15 сағатТәжіребелік сабақтар ndash 30 сағатЗертханалық ndash 15 сағатСӨЖ ndash 120сағатСоның ішінде ОСӨЖ ndash 30 сағатЖалпы сағат көлемі - 180 сағат

Бақылау түріҚорытынды бақылау түрі емтихан ndash 2 семестр

ПререквезиттерПәнді толық меңгеру үшін студент физиканы және математиканы

орта мектеп көлемінде білуі қажет Дифференциалды интегралдыесептеулерді және дифференциалды теңдеулер ықтималдықтар теориясыжәне математикалық статистика элементтері саласында білімдер қажетlaquoХимияraquoПостреквезиттер

laquoЭлектротехника және электроникаraquo laquoсұйық және газ механикасыraquolaquoэлектротехниканың теориялық негіздеріraquo laquoжартылый өткізгіштерфизикасыraquo laquoэлектр тізбекткрінің теориясыraquo laquoэлектрмен жабдықтауraquo

2 Оқытушы туралы мәлімет және байланыс ақпаратыАты-жөні тегі Зейтова Шолпан Сериковна Қызметі аға оқытушыКафедра laquoФизика және аспап жасауraquo аудитория А-407Ателефон 67-36-26

3 Пәні мақсаты мен міндеттеріПәні

Физика пәні ndash жоғарғы техникалық оқу орындарында жоғарғыматематика теориялық механика жалпы химия және тб пәндермен қатарбакалаврлар дайындау бағдарламаларының жалпы теориялық негізінқұрайды және кез келген техникалық бағыттар бойынша жоғарғы

инженерлік-техникалық оқу орнын бітіруші мамандардың келешекқызметтерінің негізгі (базалық) міндетін атқарадыПәннің мақсаты

Студенттердің классикалық және қазіргі заманғы физикатеорияларын сондай-ақ физикалық зерттеулер тәсілдерін пайдаланубіліктері мен дағдыларын студенттердің шығармашылық ойлауы менғылыми дүниетанымын компьютерді колдана отырып физикалықжағдайларды моделдеуді білуін студенттердің дүниені қазіргі заманғығылыми-жаратылыс болмысы туралы тұтас түсінігін қалыптастыру

Пәннің міндеттеріКлассикалық және қазіргі физиканың негізгі түсініктерінің

заңдарының теорияларының олардың ішкі өзара байланыстарыныңмағынасын ашу студенттердің кәсіби міндеттерін шешу және одан әрі өзбілімін жетілдірудің өзіндік тәсілдерін табу біліктілігі ретінде физиканыңтүрлі салаларынан пәннің қортындылаңған типтік есептерін (теориялықжөне эксперименттік практикалық оқу есептерін) шешу біліктері мендағдыларын қалыптастыру студенттердің шығармашылық ойлауынөзіндік танымдык іс-әрекет дағдыларын компьютерді пайдалану арқылыфизикалық жағдайларды моделдеу біліктілігіне қолдау жасау

4 Білім білік және дағдыларына қойылатын талаптар

Физика курсын оқу нәтижесінде студент- негізгі физикалық теориялар мен қағидаларды зерттеудің

физикалық әдістерін олардың қолданылуының негізгі заңдары меншектерін білу

- теориялык білімдерді нақты физикалық есептер мен жағдайлардышешу үшін колдана білу физикалық эксперимент нәтижелерін талдаудыкомпьютер пайдалану арқылы физикалық жағдайларды моделдеуді білуі

- физикалык эксперимент жүргізу өлшеуіш аспаптармен жүмыс істеужәне өлшеу нәтижелерін есептеу мен өңдеу дағдылары болуы қажет

5 Пәнді игерудің тақырыптық жоспары

Сабақ түрлеріне қарай академиялық сабақтардың үлестірілуі

пп

Тақырыптар атауы

Сабақ түрлеріне қарайаудиторлық сағаттар

СӨЖ

Дәр

іс

Тәж

іри

бе

Зерт

хан

а

барл

ығы Соның

ішіндеОСӨЖ

1 2 3 4 5 6 71 Механика 3 4 3 20 5

2Молекулалық физика және термодинамика

2 4 2 20 5

3 Электр және магнетизм 2 4 2 40 10

4Тербелістер мен толқындар

2 4 2 10 5

5 Оптика 2 4 2 10 56 Кванттық физика 2 4 2 10 5

7Атомдық ядро және элементар бөлшектер

2 4 2 10 5

Барлығы 180 15 30 15 120 30 6 Дәрістік сабақтардың мазмұны

Механика

ЖоспарТақырып 1 Материялық нүктенің кинематикасы Тақырып 2 Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерТақырып 34 Материялық нүкте мен қатты дене динамикасы Тақырып 5 Жұмыс куат энергия

Кеңістіктегі материалдық нүктенің орналасуы радиус-вектормен беріледі

zkyjxir

мұнда k j i

ndash Ох Оу Оz бағыттардың бірлік векторлары Лездік жылдамдық

zyx kjidt

rd

Жылдамдықтың абсолют мәні222

zyx

Үдеу

R

a

nа

zyx akajaidtd

a

Үдеудің абсолют мәні222

zyx aaaa

Қисық сызықты қозғалыс кезіндегі толық үдеу а

ndash нормальдық nа

жәнетангенциалдық а

құраушылар қосындысы болады

Нормальдық тангенциалдық және толық үдеулердің абсолют мәні

222

aaadt

da

Ra nn

Бірқалыпты айнымалы қозғалыстың а=const (х осі бойымен қозғалған нүктенің) кинематикалық теңдеуі

2

attυxx

2

00

Бірқалыпты айнымалы қозғалыстағы нүктенің жылдамдығыatυυ 0

Бұрыштық жылдамдық

dtd

Бұрыштық үдеу

dtd

Жол және бұрылу бұрышы арасындағы байланыс Rs

Сызықтық және бұрыштық жылдамдықтар арасындағы байланыс RR

Сызықтық үдеулер және бұрыштық шамалар арасындағы байланыс RaRa

RaRa nn

22

Айналу жиілігі

tN

n немесе Т

n1

мұнда N ndash t уақыт аралығындағы дененің айналым саны T ndash айналу периоды (толық бірайналымға жұмсалатын уақыт)

aaa n

а

n

а

а

Бірқалыпты айнымалы айналмалы қозғалыстың (ε=const) кинематикалық теңдеуі

2

2

00

tt

мұнда ω0 ndash бастапқы бұрыштық жылдамдық t ndash уақытБірқалыпты айнымалы айналмалы қозғалыс кезіндегі дененің бұрыштық жылдамдығы

tεωω 0

Материялық нүкте қозғалысының векторлық теңдеуі (динамиканың негізгі заңы ndash Ньютонның екінші заңы)

N

iiF

dt

pd

1

егер m=const

N

iiFam

1

Материалдық нүктелер жүйесінң массалар центрінің координаталары

мұнда mі ndash i-ншіматериалдық нүктенің массасы xі yі zі ndash оның координаттарыБүкіләлемдік тартылыс заңы

2

21

r

mGmF

мұнда G ndash гравитациялық тұрақты m1 және m2 - өзара әсерлесетін денелердің массалары r ndash денелердің арақашықтығы Ауырлық күші P=mgg ndash еркін құлау үдеуіСерпімділік күші (Гук заңы) F=kxмұнда k ndash серпімділік (қатаңдық) коэффициенті х ndash абсолютті деформацияСырғанау үйкеліс күші NF

- үйкеліс коэффициенті N ndash нормаль қысым күшіТұрақты күштің жасайтын жұмысы cos rFArFA

мұнда α - r орын ауыстыру мен F

күш бағыттары арасындағы бұрыш

Айнымалы күштің жасайтын жұмысы L

drrFA cos

мұнда интегралдау L ndash траектория бойымен жүргізіледі

Қуат cos FNdt

dAN

Материялық нүктенің кинетикалық энергиясы

2

2

22

m

pT

mT

Серпімді деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы (сығылған немесе созылған серіппе)

2

2

1kx

Ауырлық күшінің біртекті өрісіндегі дененің потенциалдық энергиясыmgh

мұнда h ndash потенциалдық энергияның нөлдік деңгейінен бастап саналатын биіктік Бұл формула hltltR жағдайда ғана орындалады мұндағы R ndash Жер радиусыЭнергияның сақталу заңы (диссипативті мысалы үйкеліс күші болмаса)

constT

Айналмалы қозғалыстың негізгі теңдеуі (қозғалмайтын оське байланысты қатты дененің)

JdMdt

i

iic

i

iic

i

iic m

zmz

m

ymy

m

xmx

мұнда М ndash dt уақыт аралығында денеге әсер ететін күш моменті J ndash дененің инерциямоменті ω ndash бұрыштық жылдамдық Jω ndash импульс моментіКүш моменті

][ FrM

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден F

күш түсірілген нүктеге дейінгі радиус-векторКүш моментінің модулі

M=Flмұнда l ndash күш иіні( айналу осінен күш бағытына дейінгі ең қысқа қашықтық) Импульс моменті

][ prL

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден p

импульс векторына дейінгі радиус-векторИнерция моменті тұрақты болса JM

мұнда ε ndash бұрыштық үдеу

Дененің оське қатысты импульс моменті JL

Материалдық нүктенің инерция моменті 2mrJ мұнда m ndash нүкте массасы r ndash оның айналу осінен арақашықтығыҚатты дененің инерция моменті

1

2

n

iiirmJ

мұнда массасы Δmі ndash элементтің айналу осіне дейінгі rі қашықтығыДененің массасы үзіліссіз орналасса интеграл арқылы табылады

2dVrJdVdm

мұнда V ndash дене көлеміШтейнер теоремасы 2

0 maJJ

мұнда J0 ndash ауырлық центрі арқылы және берілген оске параллель өтетін дененің инерция моменті a ndash остер арасындағы қашықтық m ndash дене массасыИнерция моменті өзгермейтін бір дене үшін импульс моментінің сақталу заңы

2211 ωω JJ

мұнда J1 және J2 ndash бастапқы және соңғы инерция моменттері ω1 және ω2 ndash дененің бастапқы және соңғы бұрыштық жылдамдықтрыАйналатын денеге әсер ететін тұрақты күш моментінің жұмысы

MA

мұнда φ ndash дененің бұрылу бұрышыДене айналмалы қозғалғандағы лездік қуат

MN

Айналып тұрған дененің кинетикалық энергиясы2

2

1JT

Жазықтықта сырғанамай домалаған дененің кинетикалық энергиясы

2

1

2

1 22 JmT

мұнда 2m2

1 ndash ілгерімелі қозғалыстың кинетикалық энергиясы υ ndash дененің инерция

центрінің жылдамдығы 2J2

1 - дененің инерция центрі арқылы өтетін осьті айналу

қозғалысының кинетикалық энергиясыh тереңдікте сұйықтық бағанасының гидростатикалық қысымы

ghp

мұнда ρ ndash сұйықтық тығыздығыАрхимед заңы

ρgVFA

мұнда FA ndash кері итеруші күш V ndash ығыстырылған сұйықтың көлеміҮзіліссіздік теңдеуі

constS мұнда S ndash түтіктің көлденең қимасы ndash сұйықтықтың жылдамдығыСығылмайтын идеал сұйықтықтың стационарлы ағыны үшін Бернулли теңдеуі

constpρgh2

ρv2

мұнда p ndash түтіктің белгілі бір қимасы үшін сұйықтың статикалық қысымы v ndash осы

қимадағы сұйықтықтың жылдамдығы 2

2ndash бұл қима үшін сұйықтықтың

динамикалық қысымы h ndash қима орналасқан жердің биіктігі ρgh ndash гидростатикалыққысымАшық кең ыдыстағы кішігірім саңылаудан сұйықтықтың ағу жылдамдығынанықтайтын Торричелли формуласы

2gh

мұнда h ndash ыдыстағы сұйықтықтың деңгейінен саңылыуға дейінгі тереңдік

Тұтқырлы ортада баяу қозғалған шариктің кедергі күшін Стокс формуласы анықтайдыrηπF 6

мұнда r ndash шарик радиусы ndash оның жылдамдығы ndash тұтқырлық

Сағат жүрісінің релятивистік баяулауы

1 22 cυ

ττ

мұнда τ ndash екі оқиға арасындағы тыныштық жүйедегі уақыт аралығы ndash сол екі оқиғаарасындағы дене қозғалатын жүйедегі уақыт аралығыҰзындықтың релятивистік (лоренцтік) қысқаруы

2

2

0 c1ll

мұнда 0l - дененің тыныштықта болатын жүйедегі ұзындығы (меншікті ұзындық) l - дененің қозғалатын жүйедегі ұзындығыРелятивистік жылдамдықтар қосылу заңы

c

VV

u

21

мұнда u

-лабораториялық (тыныштық) жүйедегі дененің жылдамдығы

ndashтыныштық жүйеге қатысты V

жылдамдықпен қозғалатын жүйедегі дененің

жылдамдығы Релятивистік бөлшектің массасы және импульсі

c

mp

c

mm

22

0

22

0

υ1

υ

υ1

мұнда m0 ndash тыныштық массасыРелятивистік бөлшектің толық және кинетикалық энергиясы

20

20

2 cmmTTcmmcE

Релятивистік бөлшектің импульсі және энергиясы арасындағы байланыс

cmTTpccpcmE 20

22420

2 2

4321 AAAA

Әдебиет

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Молекулалық физика және термодинамика

ЖоспарТақырып 12 Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздеріТақырып 3 Термодинамиканың негізгі заңдары Тақырып 3 Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

Зат мөлшері (моль саны)M

mv немесе

AN

Nv

мұнда N ndash жүйенің құрылымдық элементтерінің саны (молекулалар атомдар иондар және тб) NA- Авогадро тұрақтысы

Заттың мольдық массасы v

mM мұнда m- масса

Біртекті жүйенің бөлшектер (молекулалар атомдар иондар және тб) концентрациясы

MρN

VN

n A

мұнда V- жүйенің көлемі - зат тығыздығыГаздардың молекула-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі

p=3

2nlt gt=

3

1nlt

2

20υm

gt

Молекуланың бір еркіндік дәрежесіне келетін орташа кинетикалық энергия

21

T

Молекуланың толық энергиясы Ti

2

мұндағы k ndash Больцман тұрақтысы T-термодинамикалық температура i ndash еркіндік дәрежелер саны Газ қысымының молекулалар концентрациясынан және температурадан тәуелділігі

p=nkTМолекулалар жылдамдығы

орташа квадраттықM

RTкв

3υ

орташа арифметикалық M

RT

8

ықтималдыM

RTы

2υ

Идеал газдың күй теңдеуі (Менделеев mdash Клапейрон теңдеуі)

pV= RM

mT немесе pV= v RT

мұндағы m-газдың массасы M-газдың молярлық массасы R- газ тұрақтысы T-термодинамикалық температура Дальтон заңы p=p1 + p2+p3+hellip+pn

Газдың молярлық mC және меншікті c жылусыйымдылықтарының арасындағы байланыс

cMCm мұндағы M -газдың молярлық массасыИзохоралық және изобаралық мольдық жылусыйымдылықтар

2

iRCv

2

)2( RiC p

Изохоралық және изобаралық меншікті жылусыйымдылықтар

M

iRсv 2

M

Riс p 2

)2(

Р Майер теңдеуі Ср = Cv + R

Адиабата (Пуассон) көрсеткіші

V

p

c

c немесе

V

p

С

С немесе

i

i 2

Идеал газдың ішкі энергиясы

U=Nlt gt немесе U= ν TСv =2

i νRT

Изобаралық процесс (р=const) кезіндегі жұмысы

A=p(V2-V1)= )( 12 TTRM

m

Изотермиялық процесс (T=const) кезіндегі газ жұмысы

2

1

1

2 lnlnp

pRT

M

m

V

VRT

M

mA

Адиабаталық процесс кезінде

P

V

V=const

P=constT=const

=const

P

T

V=const

P=const

T=const

V

T

V=const

P=const

T=const

)( 21 TTCM

mA v

1

2

11 11

V

V

M

mRTA

Пуассон теңдеуі (адибаталық процесс теңдеуі) P V = constТермодинамиканың бірінші бастамасы (заңы)

Q = U+Aмұнда Q-газға берілген жылу мөлшері U ndash оның ішкі энергиясының өзгерісі A- сыртқы күштерге қарсы орындалған жұмысИзобаралық процесс үшін термодинамиканың бірінші бастамасы

Q= M

mCV T +

M

mR T =

M

mCp T =

2

2iνR T

Изохоралық процесс үшін (A=0)

Q=U =M

mCv T =

2

iνR T

Изотермиялық процесс үшін (U=0)

Q=1

2lnV

VRT

M

mA =ν

1

2

V

VlnRT

Адиабаталық процесс үшін (Q= 0)

Q=-U =-M

mCv T

Жалпы жағдайдағы цикл үшін пайдалы әсер коэффициенті (пәк)

11

21

Q

A

Q

QQ

мұндағы Q1 - жұмыс денесінің қыздырғыштан алатын жылу мөлшері Q2 -жұмыс денесінің суытқышқа беретін жылу мөлшері А ndash пайдалы жұмысКарно циклы үшін пәк

1

21

Q

QQ немесе

1

21

T

TT

мұндағы T1 ndash қыздырғыштың температурасы T2- суытқыш температурасыБір молекуланың бірлік уақыт аралығында соқтығысуларының орташа саны

ltzgt= nd 22

мұндағы d ndash молекуланың эффективті диаметрі n ndash молекулалар концентрациясы ltgt- молекулалардың орташа арифметикалық жылдамдығы Газ молекуласы еркін жүрісінің орташа үзындығы

ltlgt=

znd

22

1

Фик (диффузия) заңы

tSmdx

dnDm 1

мұндағы m - диффузия нәтижесінде S ауданнан t уақыт аралығында ауысқан газ

D - диффузия (диффузия коэффициенті) dx

dn - молекулалар концентрациясының

градиенті 1m - бір молекуланың массасыДиффузия коэффициенті

lD 3

1

Ньютон үйкеліс заңы

F=-dpdt=- (d dz) S

Мұндағы F ndash қозғалыстағы газ қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс (тұтқырлық) күші

Тұтқырлық lρη υ3

1

Фурье заңы tSdxdTQ )(

Жылуөткізгіштік Vcl υ3

1

мұндағы Vc - газдың меншікті изохоралық жылу сыйымдылығы

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Электр және магнетизм

ЖоспарТақырып 1 Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электрөрісінің жұмысы Тақырып 2 Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдарыТақырып 3 Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күшіТақырып 45 Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысыИндуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

Кулон заңы 221

221

04

1

r

QkQ

r

QQF

Фм

k 9109 Фм10858 120

Электр өрісінің кернеулігіQ

FE

мұндағы F

ndash өрістін берілген нүктесіне орнатылған нүктелік оң Q зарядына әсерететін күшЭлектр өрісіне орнатылған нүктелік Q зарядына әсер ететін күш

Электр өрісінің E

кернеулік векторының ағыны

S

E SE d cos немесе S

nE SE d

мұндағы α ndash E

кернеулік векторы және бет элементіне n

нормаль арасындағы бұрышdS ndash бет элементінің ауданы En ndash кернеулік векторының нормальға проекциясыНүктелік Q заряд электр өрісінің кернеулігі

204

1

r

QE

Радиусы R заряды Q металл сферамен тудырылатын электр өрісінің сфера центрінен rқашықтықтағы кернеулігісфера ішінде (r lt R) E = 0

сфера бетінде (r = R) 204

1

R

QE

сферадан тыс (r gt R) 204

1

r

QE

Электр өрістерінің суперпозиция (беттесу) принципі nEEEE

21

Кернеуліктері 1E

және 2E

өрістердің беттесуі кезінде кернеулік векторының абсолютмәні

cos2 2122

21 EEEEE

Шексіз біркелкі зарядталған жазықтықтың электр өрісі кернеулігі

02

1E

мұндағы σ ndash зарядтың беттік тығыздығы

Зарядтың беттік тығыздығы S

Q

Электр өрісінің потенциалы потенциал энергияның өрістің берілген нүктесіндеорнатылған нүктелік оң зарядқа қатынасына тең шама

Q

немесе

Q

A

Q нүктелік зарядтың r қашықтықтағы потенциалы

r

Q

04

1

n нүктелік зарядтардың

n

ii

1

Потенциал электр өрісінің кернеулігімен келесідей байланысқан gradE

Q зарядын потенциалы φ1 өріс нүктесінен потенциалы φ2 нкүтесіне орын ауыстырғандаэлектр өрсінің жұмысы

)( 21 QA немесе L

l lEQA d

Біртекті өріс үшін соңғы формула келесі түрде жазылады cosQElA

мұндағы l ndash орын ауыстыру α ndash E

векторы және l

орын ауыстыру бағыттарыарасындағы бұрыш

Жекеленген өткізгіштің немесе конденсатордың электр сыйымдылығы

QC

мұндағы ΔQ ndash өткізгішке (конденсаторға) берілген заряд Δφ ndash осы зарядпентудырылған потенциалдың өзгерісіДиэлектрлік өтімділігі ε шексіз ортада орналасқан радиусы R жекеленген өткізгішсфераның электр сыйымдылығы RC 04

Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы

d

SC 0

мұнда S ndash астарлар ауданы d ndash олардың арасындағы қашықтық ε ndash астарларарасындағы кеңістікті толтыратын диэлектриктің диэлектрлік өтімділігіТізбектей жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығыжалпы жағдайда

nCCCC

1

111

21

мұндағы n ndash конденсаторлар саны

Параллель жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығы жалпы жағдайда nCCCC 21

Зарядталған өткізгіштің энергиясы Q заряд φ потенциал және C электр сыйымдылықарқылы келесі қатынастармен өрнектеледі

QC

QCW

2

1

22

1 22

Зарядталған конденсатордың энергиясы

QUC

QCUW

2

1

22

1 22

Тұрақты токтың күшіt

QI

мұнда Q ndash өткізгіштің көлденең қимасынан t уақыт ішінде өткен электр мөлшеріБіртекті өткізгіштің кедергісі

S

lR

мұнда ρ ndash өткізгіш затының меншікті кедергісі l ndash оның ұзындығыӨткізгіштер жалғауларының кедергісі

тізбектей

n

iiRR

1 21 III

параллель

n

i iRR 1

11

21 UUU

Ом заңы

тізбек бөлігі үшін R

U

RI

21

тұйық тізбек үшін rR

I

Кирхгоф ережелері Бірінші ереже түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралыққосындысы нөлге тең

01

n

iiI

Екінші ереже тұйық контурда контурдың барлық бөліктеріндегі кернеулердіңалгебралық қосындысы электрқозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең

k

ii

n

iiiRI

11

мұнда Ii ndash i-інші бөліктегі ток күші Ri ndash i-інші бөліктегі белсенді кедергі εi ndash i-іншібөліктегі ток көздерінің эқк n ndash белсенді кедергілер бар бөліктер саны k ndash ток көздерібар бөліктер саныТұрақты ток тізбегінің бөлігінде t уақыт ішінде электросатикалық өріс және сыртқыкүштер атқаратын жұмыс IUtAТок қуаты

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

1 Оқу пәнінің паспорты

Пәннің атауы Fiz 1205 Физика

Кредиттер саны және оқу мерзіміБарлығы ndash 4 кредитКурс 1Семестр 2

Барлық аудиториялық сабақтар ndash 60 сағатДәрістер -15 сағатТәжіребелік сабақтар ndash 30 сағатЗертханалық ndash 15 сағатСӨЖ ndash 120сағатСоның ішінде ОСӨЖ ndash 30 сағатЖалпы сағат көлемі - 180 сағат

Бақылау түріҚорытынды бақылау түрі емтихан ndash 2 семестр

ПререквезиттерПәнді толық меңгеру үшін студент физиканы және математиканы

орта мектеп көлемінде білуі қажет Дифференциалды интегралдыесептеулерді және дифференциалды теңдеулер ықтималдықтар теориясыжәне математикалық статистика элементтері саласында білімдер қажетlaquoХимияraquoПостреквезиттер

laquoЭлектротехника және электроникаraquo laquoсұйық және газ механикасыraquolaquoэлектротехниканың теориялық негіздеріraquo laquoжартылый өткізгіштерфизикасыraquo laquoэлектр тізбекткрінің теориясыraquo laquoэлектрмен жабдықтауraquo

2 Оқытушы туралы мәлімет және байланыс ақпаратыАты-жөні тегі Зейтова Шолпан Сериковна Қызметі аға оқытушыКафедра laquoФизика және аспап жасауraquo аудитория А-407Ателефон 67-36-26

3 Пәні мақсаты мен міндеттеріПәні

Физика пәні ndash жоғарғы техникалық оқу орындарында жоғарғыматематика теориялық механика жалпы химия және тб пәндермен қатарбакалаврлар дайындау бағдарламаларының жалпы теориялық негізінқұрайды және кез келген техникалық бағыттар бойынша жоғарғы

инженерлік-техникалық оқу орнын бітіруші мамандардың келешекқызметтерінің негізгі (базалық) міндетін атқарадыПәннің мақсаты

Студенттердің классикалық және қазіргі заманғы физикатеорияларын сондай-ақ физикалық зерттеулер тәсілдерін пайдаланубіліктері мен дағдыларын студенттердің шығармашылық ойлауы менғылыми дүниетанымын компьютерді колдана отырып физикалықжағдайларды моделдеуді білуін студенттердің дүниені қазіргі заманғығылыми-жаратылыс болмысы туралы тұтас түсінігін қалыптастыру

Пәннің міндеттеріКлассикалық және қазіргі физиканың негізгі түсініктерінің

заңдарының теорияларының олардың ішкі өзара байланыстарыныңмағынасын ашу студенттердің кәсіби міндеттерін шешу және одан әрі өзбілімін жетілдірудің өзіндік тәсілдерін табу біліктілігі ретінде физиканыңтүрлі салаларынан пәннің қортындылаңған типтік есептерін (теориялықжөне эксперименттік практикалық оқу есептерін) шешу біліктері мендағдыларын қалыптастыру студенттердің шығармашылық ойлауынөзіндік танымдык іс-әрекет дағдыларын компьютерді пайдалану арқылыфизикалық жағдайларды моделдеу біліктілігіне қолдау жасау

4 Білім білік және дағдыларына қойылатын талаптар

Физика курсын оқу нәтижесінде студент- негізгі физикалық теориялар мен қағидаларды зерттеудің

физикалық әдістерін олардың қолданылуының негізгі заңдары меншектерін білу

- теориялык білімдерді нақты физикалық есептер мен жағдайлардышешу үшін колдана білу физикалық эксперимент нәтижелерін талдаудыкомпьютер пайдалану арқылы физикалық жағдайларды моделдеуді білуі

- физикалык эксперимент жүргізу өлшеуіш аспаптармен жүмыс істеужәне өлшеу нәтижелерін есептеу мен өңдеу дағдылары болуы қажет

5 Пәнді игерудің тақырыптық жоспары

Сабақ түрлеріне қарай академиялық сабақтардың үлестірілуі

пп

Тақырыптар атауы

Сабақ түрлеріне қарайаудиторлық сағаттар

СӨЖ

Дәр

іс

Тәж

іри

бе

Зерт

хан

а

барл

ығы Соның

ішіндеОСӨЖ

1 2 3 4 5 6 71 Механика 3 4 3 20 5

2Молекулалық физика және термодинамика

2 4 2 20 5

3 Электр және магнетизм 2 4 2 40 10

4Тербелістер мен толқындар

2 4 2 10 5

5 Оптика 2 4 2 10 56 Кванттық физика 2 4 2 10 5

7Атомдық ядро және элементар бөлшектер

2 4 2 10 5

Барлығы 180 15 30 15 120 30 6 Дәрістік сабақтардың мазмұны

Механика

ЖоспарТақырып 1 Материялық нүктенің кинематикасы Тақырып 2 Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерТақырып 34 Материялық нүкте мен қатты дене динамикасы Тақырып 5 Жұмыс куат энергия

Кеңістіктегі материалдық нүктенің орналасуы радиус-вектормен беріледі

zkyjxir

мұнда k j i

ndash Ох Оу Оz бағыттардың бірлік векторлары Лездік жылдамдық

zyx kjidt

rd

Жылдамдықтың абсолют мәні222

zyx

Үдеу

R

a

nа

zyx akajaidtd

a

Үдеудің абсолют мәні222

zyx aaaa

Қисық сызықты қозғалыс кезіндегі толық үдеу а

ndash нормальдық nа

жәнетангенциалдық а

құраушылар қосындысы болады

Нормальдық тангенциалдық және толық үдеулердің абсолют мәні

222

aaadt

da

Ra nn

Бірқалыпты айнымалы қозғалыстың а=const (х осі бойымен қозғалған нүктенің) кинематикалық теңдеуі

2

attυxx

2

00

Бірқалыпты айнымалы қозғалыстағы нүктенің жылдамдығыatυυ 0

Бұрыштық жылдамдық

dtd

Бұрыштық үдеу

dtd

Жол және бұрылу бұрышы арасындағы байланыс Rs

Сызықтық және бұрыштық жылдамдықтар арасындағы байланыс RR

Сызықтық үдеулер және бұрыштық шамалар арасындағы байланыс RaRa

RaRa nn

22

Айналу жиілігі

tN

n немесе Т

n1

мұнда N ndash t уақыт аралығындағы дененің айналым саны T ndash айналу периоды (толық бірайналымға жұмсалатын уақыт)

aaa n

а

n

а

а

Бірқалыпты айнымалы айналмалы қозғалыстың (ε=const) кинематикалық теңдеуі

2

2

00

tt

мұнда ω0 ndash бастапқы бұрыштық жылдамдық t ndash уақытБірқалыпты айнымалы айналмалы қозғалыс кезіндегі дененің бұрыштық жылдамдығы

tεωω 0

Материялық нүкте қозғалысының векторлық теңдеуі (динамиканың негізгі заңы ndash Ньютонның екінші заңы)

N

iiF

dt

pd

1

егер m=const

N

iiFam

1

Материалдық нүктелер жүйесінң массалар центрінің координаталары

мұнда mі ndash i-ншіматериалдық нүктенің массасы xі yі zі ndash оның координаттарыБүкіләлемдік тартылыс заңы

2

21

r

mGmF

мұнда G ndash гравитациялық тұрақты m1 және m2 - өзара әсерлесетін денелердің массалары r ndash денелердің арақашықтығы Ауырлық күші P=mgg ndash еркін құлау үдеуіСерпімділік күші (Гук заңы) F=kxмұнда k ndash серпімділік (қатаңдық) коэффициенті х ndash абсолютті деформацияСырғанау үйкеліс күші NF

- үйкеліс коэффициенті N ndash нормаль қысым күшіТұрақты күштің жасайтын жұмысы cos rFArFA

мұнда α - r орын ауыстыру мен F

күш бағыттары арасындағы бұрыш

Айнымалы күштің жасайтын жұмысы L

drrFA cos

мұнда интегралдау L ndash траектория бойымен жүргізіледі

Қуат cos FNdt

dAN

Материялық нүктенің кинетикалық энергиясы

2

2

22

m

pT

mT

Серпімді деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы (сығылған немесе созылған серіппе)

2

2

1kx

Ауырлық күшінің біртекті өрісіндегі дененің потенциалдық энергиясыmgh

мұнда h ndash потенциалдық энергияның нөлдік деңгейінен бастап саналатын биіктік Бұл формула hltltR жағдайда ғана орындалады мұндағы R ndash Жер радиусыЭнергияның сақталу заңы (диссипативті мысалы үйкеліс күші болмаса)

constT

Айналмалы қозғалыстың негізгі теңдеуі (қозғалмайтын оське байланысты қатты дененің)

JdMdt

i

iic

i

iic

i

iic m

zmz

m

ymy

m

xmx

мұнда М ndash dt уақыт аралығында денеге әсер ететін күш моменті J ndash дененің инерциямоменті ω ndash бұрыштық жылдамдық Jω ndash импульс моментіКүш моменті

][ FrM

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден F

күш түсірілген нүктеге дейінгі радиус-векторКүш моментінің модулі

M=Flмұнда l ndash күш иіні( айналу осінен күш бағытына дейінгі ең қысқа қашықтық) Импульс моменті

][ prL

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден p

импульс векторына дейінгі радиус-векторИнерция моменті тұрақты болса JM

мұнда ε ndash бұрыштық үдеу

Дененің оське қатысты импульс моменті JL

Материалдық нүктенің инерция моменті 2mrJ мұнда m ndash нүкте массасы r ndash оның айналу осінен арақашықтығыҚатты дененің инерция моменті

1

2

n

iiirmJ

мұнда массасы Δmі ndash элементтің айналу осіне дейінгі rі қашықтығыДененің массасы үзіліссіз орналасса интеграл арқылы табылады

2dVrJdVdm

мұнда V ndash дене көлеміШтейнер теоремасы 2

0 maJJ

мұнда J0 ndash ауырлық центрі арқылы және берілген оске параллель өтетін дененің инерция моменті a ndash остер арасындағы қашықтық m ndash дене массасыИнерция моменті өзгермейтін бір дене үшін импульс моментінің сақталу заңы

2211 ωω JJ

мұнда J1 және J2 ndash бастапқы және соңғы инерция моменттері ω1 және ω2 ndash дененің бастапқы және соңғы бұрыштық жылдамдықтрыАйналатын денеге әсер ететін тұрақты күш моментінің жұмысы

MA

мұнда φ ndash дененің бұрылу бұрышыДене айналмалы қозғалғандағы лездік қуат

MN

Айналып тұрған дененің кинетикалық энергиясы2

2

1JT

Жазықтықта сырғанамай домалаған дененің кинетикалық энергиясы

2

1

2

1 22 JmT

мұнда 2m2

1 ndash ілгерімелі қозғалыстың кинетикалық энергиясы υ ndash дененің инерция

центрінің жылдамдығы 2J2

1 - дененің инерция центрі арқылы өтетін осьті айналу

қозғалысының кинетикалық энергиясыh тереңдікте сұйықтық бағанасының гидростатикалық қысымы

ghp

мұнда ρ ndash сұйықтық тығыздығыАрхимед заңы

ρgVFA

мұнда FA ndash кері итеруші күш V ndash ығыстырылған сұйықтың көлеміҮзіліссіздік теңдеуі

constS мұнда S ndash түтіктің көлденең қимасы ndash сұйықтықтың жылдамдығыСығылмайтын идеал сұйықтықтың стационарлы ағыны үшін Бернулли теңдеуі

constpρgh2

ρv2

мұнда p ndash түтіктің белгілі бір қимасы үшін сұйықтың статикалық қысымы v ndash осы

қимадағы сұйықтықтың жылдамдығы 2

2ndash бұл қима үшін сұйықтықтың

динамикалық қысымы h ndash қима орналасқан жердің биіктігі ρgh ndash гидростатикалыққысымАшық кең ыдыстағы кішігірім саңылаудан сұйықтықтың ағу жылдамдығынанықтайтын Торричелли формуласы

2gh

мұнда h ndash ыдыстағы сұйықтықтың деңгейінен саңылыуға дейінгі тереңдік

Тұтқырлы ортада баяу қозғалған шариктің кедергі күшін Стокс формуласы анықтайдыrηπF 6

мұнда r ndash шарик радиусы ndash оның жылдамдығы ndash тұтқырлық

Сағат жүрісінің релятивистік баяулауы

1 22 cυ

ττ

мұнда τ ndash екі оқиға арасындағы тыныштық жүйедегі уақыт аралығы ndash сол екі оқиғаарасындағы дене қозғалатын жүйедегі уақыт аралығыҰзындықтың релятивистік (лоренцтік) қысқаруы

2

2

0 c1ll

мұнда 0l - дененің тыныштықта болатын жүйедегі ұзындығы (меншікті ұзындық) l - дененің қозғалатын жүйедегі ұзындығыРелятивистік жылдамдықтар қосылу заңы

c

VV

u

21

мұнда u

-лабораториялық (тыныштық) жүйедегі дененің жылдамдығы

ndashтыныштық жүйеге қатысты V

жылдамдықпен қозғалатын жүйедегі дененің

жылдамдығы Релятивистік бөлшектің массасы және импульсі

c

mp

c

mm

22

0

22

0

υ1

υ

υ1

мұнда m0 ndash тыныштық массасыРелятивистік бөлшектің толық және кинетикалық энергиясы

20

20

2 cmmTTcmmcE

Релятивистік бөлшектің импульсі және энергиясы арасындағы байланыс

cmTTpccpcmE 20

22420

2 2

4321 AAAA

Әдебиет

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Молекулалық физика және термодинамика

ЖоспарТақырып 12 Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздеріТақырып 3 Термодинамиканың негізгі заңдары Тақырып 3 Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

Зат мөлшері (моль саны)M

mv немесе

AN

Nv

мұнда N ndash жүйенің құрылымдық элементтерінің саны (молекулалар атомдар иондар және тб) NA- Авогадро тұрақтысы

Заттың мольдық массасы v

mM мұнда m- масса

Біртекті жүйенің бөлшектер (молекулалар атомдар иондар және тб) концентрациясы

MρN

VN

n A

мұнда V- жүйенің көлемі - зат тығыздығыГаздардың молекула-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі

p=3

2nlt gt=

3

1nlt

2

20υm

gt

Молекуланың бір еркіндік дәрежесіне келетін орташа кинетикалық энергия

21

T

Молекуланың толық энергиясы Ti

2

мұндағы k ndash Больцман тұрақтысы T-термодинамикалық температура i ndash еркіндік дәрежелер саны Газ қысымының молекулалар концентрациясынан және температурадан тәуелділігі

p=nkTМолекулалар жылдамдығы

орташа квадраттықM

RTкв

3υ

орташа арифметикалық M

RT

8

ықтималдыM

RTы

2υ

Идеал газдың күй теңдеуі (Менделеев mdash Клапейрон теңдеуі)

pV= RM

mT немесе pV= v RT

мұндағы m-газдың массасы M-газдың молярлық массасы R- газ тұрақтысы T-термодинамикалық температура Дальтон заңы p=p1 + p2+p3+hellip+pn

Газдың молярлық mC және меншікті c жылусыйымдылықтарының арасындағы байланыс

cMCm мұндағы M -газдың молярлық массасыИзохоралық және изобаралық мольдық жылусыйымдылықтар

2

iRCv

2

)2( RiC p

Изохоралық және изобаралық меншікті жылусыйымдылықтар

M

iRсv 2

M

Riс p 2

)2(

Р Майер теңдеуі Ср = Cv + R

Адиабата (Пуассон) көрсеткіші

V

p

c

c немесе

V

p

С

С немесе

i

i 2

Идеал газдың ішкі энергиясы

U=Nlt gt немесе U= ν TСv =2

i νRT

Изобаралық процесс (р=const) кезіндегі жұмысы

A=p(V2-V1)= )( 12 TTRM

m

Изотермиялық процесс (T=const) кезіндегі газ жұмысы

2

1

1

2 lnlnp

pRT

M

m

V

VRT

M

mA

Адиабаталық процесс кезінде

P

V

V=const

P=constT=const

=const

P

T

V=const

P=const

T=const

V

T

V=const

P=const

T=const

)( 21 TTCM

mA v

1

2

11 11

V

V

M

mRTA

Пуассон теңдеуі (адибаталық процесс теңдеуі) P V = constТермодинамиканың бірінші бастамасы (заңы)

Q = U+Aмұнда Q-газға берілген жылу мөлшері U ndash оның ішкі энергиясының өзгерісі A- сыртқы күштерге қарсы орындалған жұмысИзобаралық процесс үшін термодинамиканың бірінші бастамасы

Q= M

mCV T +

M

mR T =

M

mCp T =

2

2iνR T

Изохоралық процесс үшін (A=0)

Q=U =M

mCv T =

2

iνR T

Изотермиялық процесс үшін (U=0)

Q=1

2lnV

VRT

M

mA =ν

1

2

V

VlnRT

Адиабаталық процесс үшін (Q= 0)

Q=-U =-M

mCv T

Жалпы жағдайдағы цикл үшін пайдалы әсер коэффициенті (пәк)

11

21

Q

A

Q

QQ

мұндағы Q1 - жұмыс денесінің қыздырғыштан алатын жылу мөлшері Q2 -жұмыс денесінің суытқышқа беретін жылу мөлшері А ndash пайдалы жұмысКарно циклы үшін пәк

1

21

Q

QQ немесе

1

21

T

TT

мұндағы T1 ndash қыздырғыштың температурасы T2- суытқыш температурасыБір молекуланың бірлік уақыт аралығында соқтығысуларының орташа саны

ltzgt= nd 22

мұндағы d ndash молекуланың эффективті диаметрі n ndash молекулалар концентрациясы ltgt- молекулалардың орташа арифметикалық жылдамдығы Газ молекуласы еркін жүрісінің орташа үзындығы

ltlgt=

znd

22

1

Фик (диффузия) заңы

tSmdx

dnDm 1

мұндағы m - диффузия нәтижесінде S ауданнан t уақыт аралығында ауысқан газ

D - диффузия (диффузия коэффициенті) dx

dn - молекулалар концентрациясының

градиенті 1m - бір молекуланың массасыДиффузия коэффициенті

lD 3

1

Ньютон үйкеліс заңы

F=-dpdt=- (d dz) S

Мұндағы F ndash қозғалыстағы газ қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс (тұтқырлық) күші

Тұтқырлық lρη υ3

1

Фурье заңы tSdxdTQ )(

Жылуөткізгіштік Vcl υ3

1

мұндағы Vc - газдың меншікті изохоралық жылу сыйымдылығы

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Электр және магнетизм

ЖоспарТақырып 1 Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электрөрісінің жұмысы Тақырып 2 Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдарыТақырып 3 Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күшіТақырып 45 Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысыИндуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

Кулон заңы 221

221

04

1

r

QkQ

r

QQF

Фм

k 9109 Фм10858 120

Электр өрісінің кернеулігіQ

FE

мұндағы F

ndash өрістін берілген нүктесіне орнатылған нүктелік оң Q зарядына әсерететін күшЭлектр өрісіне орнатылған нүктелік Q зарядына әсер ететін күш

Электр өрісінің E

кернеулік векторының ағыны

S

E SE d cos немесе S

nE SE d

мұндағы α ndash E

кернеулік векторы және бет элементіне n

нормаль арасындағы бұрышdS ndash бет элементінің ауданы En ndash кернеулік векторының нормальға проекциясыНүктелік Q заряд электр өрісінің кернеулігі

204

1

r

QE

Радиусы R заряды Q металл сферамен тудырылатын электр өрісінің сфера центрінен rқашықтықтағы кернеулігісфера ішінде (r lt R) E = 0

сфера бетінде (r = R) 204

1

R

QE

сферадан тыс (r gt R) 204

1

r

QE

Электр өрістерінің суперпозиция (беттесу) принципі nEEEE

21

Кернеуліктері 1E

және 2E

өрістердің беттесуі кезінде кернеулік векторының абсолютмәні

cos2 2122

21 EEEEE

Шексіз біркелкі зарядталған жазықтықтың электр өрісі кернеулігі

02

1E

мұндағы σ ndash зарядтың беттік тығыздығы

Зарядтың беттік тығыздығы S

Q

Электр өрісінің потенциалы потенциал энергияның өрістің берілген нүктесіндеорнатылған нүктелік оң зарядқа қатынасына тең шама

Q

немесе

Q

A

Q нүктелік зарядтың r қашықтықтағы потенциалы

r

Q

04

1

n нүктелік зарядтардың

n

ii

1

Потенциал электр өрісінің кернеулігімен келесідей байланысқан gradE

Q зарядын потенциалы φ1 өріс нүктесінен потенциалы φ2 нкүтесіне орын ауыстырғандаэлектр өрсінің жұмысы

)( 21 QA немесе L

l lEQA d

Біртекті өріс үшін соңғы формула келесі түрде жазылады cosQElA

мұндағы l ndash орын ауыстыру α ndash E

векторы және l

орын ауыстыру бағыттарыарасындағы бұрыш

Жекеленген өткізгіштің немесе конденсатордың электр сыйымдылығы

QC

мұндағы ΔQ ndash өткізгішке (конденсаторға) берілген заряд Δφ ndash осы зарядпентудырылған потенциалдың өзгерісіДиэлектрлік өтімділігі ε шексіз ортада орналасқан радиусы R жекеленген өткізгішсфераның электр сыйымдылығы RC 04

Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы

d

SC 0

мұнда S ndash астарлар ауданы d ndash олардың арасындағы қашықтық ε ndash астарларарасындағы кеңістікті толтыратын диэлектриктің диэлектрлік өтімділігіТізбектей жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығыжалпы жағдайда

nCCCC

1

111

21

мұндағы n ndash конденсаторлар саны

Параллель жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығы жалпы жағдайда nCCCC 21

Зарядталған өткізгіштің энергиясы Q заряд φ потенциал және C электр сыйымдылықарқылы келесі қатынастармен өрнектеледі

QC

QCW

2

1

22

1 22

Зарядталған конденсатордың энергиясы

QUC

QCUW

2

1

22

1 22

Тұрақты токтың күшіt

QI

мұнда Q ndash өткізгіштің көлденең қимасынан t уақыт ішінде өткен электр мөлшеріБіртекті өткізгіштің кедергісі

S

lR

мұнда ρ ndash өткізгіш затының меншікті кедергісі l ndash оның ұзындығыӨткізгіштер жалғауларының кедергісі

тізбектей

n

iiRR

1 21 III

параллель

n

i iRR 1

11

21 UUU

Ом заңы

тізбек бөлігі үшін R

U

RI

21

тұйық тізбек үшін rR

I

Кирхгоф ережелері Бірінші ереже түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралыққосындысы нөлге тең

01

n

iiI

Екінші ереже тұйық контурда контурдың барлық бөліктеріндегі кернеулердіңалгебралық қосындысы электрқозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең

k

ii

n

iiiRI

11

мұнда Ii ndash i-інші бөліктегі ток күші Ri ndash i-інші бөліктегі белсенді кедергі εi ndash i-іншібөліктегі ток көздерінің эқк n ndash белсенді кедергілер бар бөліктер саны k ndash ток көздерібар бөліктер саныТұрақты ток тізбегінің бөлігінде t уақыт ішінде электросатикалық өріс және сыртқыкүштер атқаратын жұмыс IUtAТок қуаты

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

инженерлік-техникалық оқу орнын бітіруші мамандардың келешекқызметтерінің негізгі (базалық) міндетін атқарадыПәннің мақсаты

Студенттердің классикалық және қазіргі заманғы физикатеорияларын сондай-ақ физикалық зерттеулер тәсілдерін пайдаланубіліктері мен дағдыларын студенттердің шығармашылық ойлауы менғылыми дүниетанымын компьютерді колдана отырып физикалықжағдайларды моделдеуді білуін студенттердің дүниені қазіргі заманғығылыми-жаратылыс болмысы туралы тұтас түсінігін қалыптастыру

Пәннің міндеттеріКлассикалық және қазіргі физиканың негізгі түсініктерінің

заңдарының теорияларының олардың ішкі өзара байланыстарыныңмағынасын ашу студенттердің кәсіби міндеттерін шешу және одан әрі өзбілімін жетілдірудің өзіндік тәсілдерін табу біліктілігі ретінде физиканыңтүрлі салаларынан пәннің қортындылаңған типтік есептерін (теориялықжөне эксперименттік практикалық оқу есептерін) шешу біліктері мендағдыларын қалыптастыру студенттердің шығармашылық ойлауынөзіндік танымдык іс-әрекет дағдыларын компьютерді пайдалану арқылыфизикалық жағдайларды моделдеу біліктілігіне қолдау жасау

4 Білім білік және дағдыларына қойылатын талаптар

Физика курсын оқу нәтижесінде студент- негізгі физикалық теориялар мен қағидаларды зерттеудің

физикалық әдістерін олардың қолданылуының негізгі заңдары меншектерін білу

- теориялык білімдерді нақты физикалық есептер мен жағдайлардышешу үшін колдана білу физикалық эксперимент нәтижелерін талдаудыкомпьютер пайдалану арқылы физикалық жағдайларды моделдеуді білуі

- физикалык эксперимент жүргізу өлшеуіш аспаптармен жүмыс істеужәне өлшеу нәтижелерін есептеу мен өңдеу дағдылары болуы қажет

5 Пәнді игерудің тақырыптық жоспары

Сабақ түрлеріне қарай академиялық сабақтардың үлестірілуі

пп

Тақырыптар атауы

Сабақ түрлеріне қарайаудиторлық сағаттар

СӨЖ

Дәр

іс

Тәж

іри

бе

Зерт

хан

а

барл

ығы Соның

ішіндеОСӨЖ

1 2 3 4 5 6 71 Механика 3 4 3 20 5

2Молекулалық физика және термодинамика

2 4 2 20 5

3 Электр және магнетизм 2 4 2 40 10

4Тербелістер мен толқындар

2 4 2 10 5

5 Оптика 2 4 2 10 56 Кванттық физика 2 4 2 10 5

7Атомдық ядро және элементар бөлшектер

2 4 2 10 5

Барлығы 180 15 30 15 120 30 6 Дәрістік сабақтардың мазмұны

Механика

ЖоспарТақырып 1 Материялық нүктенің кинематикасы Тақырып 2 Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерТақырып 34 Материялық нүкте мен қатты дене динамикасы Тақырып 5 Жұмыс куат энергия

Кеңістіктегі материалдық нүктенің орналасуы радиус-вектормен беріледі

zkyjxir

мұнда k j i

ndash Ох Оу Оz бағыттардың бірлік векторлары Лездік жылдамдық

zyx kjidt

rd

Жылдамдықтың абсолют мәні222

zyx

Үдеу

R

a

nа

zyx akajaidtd

a

Үдеудің абсолют мәні222

zyx aaaa

Қисық сызықты қозғалыс кезіндегі толық үдеу а

ndash нормальдық nа

жәнетангенциалдық а

құраушылар қосындысы болады

Нормальдық тангенциалдық және толық үдеулердің абсолют мәні

222

aaadt

da

Ra nn

Бірқалыпты айнымалы қозғалыстың а=const (х осі бойымен қозғалған нүктенің) кинематикалық теңдеуі

2

attυxx

2

00

Бірқалыпты айнымалы қозғалыстағы нүктенің жылдамдығыatυυ 0

Бұрыштық жылдамдық

dtd

Бұрыштық үдеу

dtd

Жол және бұрылу бұрышы арасындағы байланыс Rs

Сызықтық және бұрыштық жылдамдықтар арасындағы байланыс RR

Сызықтық үдеулер және бұрыштық шамалар арасындағы байланыс RaRa

RaRa nn

22

Айналу жиілігі

tN

n немесе Т

n1

мұнда N ndash t уақыт аралығындағы дененің айналым саны T ndash айналу периоды (толық бірайналымға жұмсалатын уақыт)

aaa n

а

n

а

а

Бірқалыпты айнымалы айналмалы қозғалыстың (ε=const) кинематикалық теңдеуі

2

2

00

tt

мұнда ω0 ndash бастапқы бұрыштық жылдамдық t ndash уақытБірқалыпты айнымалы айналмалы қозғалыс кезіндегі дененің бұрыштық жылдамдығы

tεωω 0

Материялық нүкте қозғалысының векторлық теңдеуі (динамиканың негізгі заңы ndash Ньютонның екінші заңы)

N

iiF

dt

pd

1

егер m=const

N

iiFam

1

Материалдық нүктелер жүйесінң массалар центрінің координаталары

мұнда mі ndash i-ншіматериалдық нүктенің массасы xі yі zі ndash оның координаттарыБүкіләлемдік тартылыс заңы

2

21

r

mGmF

мұнда G ndash гравитациялық тұрақты m1 және m2 - өзара әсерлесетін денелердің массалары r ndash денелердің арақашықтығы Ауырлық күші P=mgg ndash еркін құлау үдеуіСерпімділік күші (Гук заңы) F=kxмұнда k ndash серпімділік (қатаңдық) коэффициенті х ndash абсолютті деформацияСырғанау үйкеліс күші NF

- үйкеліс коэффициенті N ndash нормаль қысым күшіТұрақты күштің жасайтын жұмысы cos rFArFA

мұнда α - r орын ауыстыру мен F

күш бағыттары арасындағы бұрыш

Айнымалы күштің жасайтын жұмысы L

drrFA cos

мұнда интегралдау L ndash траектория бойымен жүргізіледі

Қуат cos FNdt

dAN

Материялық нүктенің кинетикалық энергиясы

2

2

22

m

pT

mT

Серпімді деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы (сығылған немесе созылған серіппе)

2

2

1kx

Ауырлық күшінің біртекті өрісіндегі дененің потенциалдық энергиясыmgh

мұнда h ndash потенциалдық энергияның нөлдік деңгейінен бастап саналатын биіктік Бұл формула hltltR жағдайда ғана орындалады мұндағы R ndash Жер радиусыЭнергияның сақталу заңы (диссипативті мысалы үйкеліс күші болмаса)

constT

Айналмалы қозғалыстың негізгі теңдеуі (қозғалмайтын оське байланысты қатты дененің)

JdMdt

i

iic

i

iic

i

iic m

zmz

m

ymy

m

xmx

мұнда М ndash dt уақыт аралығында денеге әсер ететін күш моменті J ndash дененің инерциямоменті ω ndash бұрыштық жылдамдық Jω ndash импульс моментіКүш моменті

][ FrM

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден F

күш түсірілген нүктеге дейінгі радиус-векторКүш моментінің модулі

M=Flмұнда l ndash күш иіні( айналу осінен күш бағытына дейінгі ең қысқа қашықтық) Импульс моменті

][ prL

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден p

импульс векторына дейінгі радиус-векторИнерция моменті тұрақты болса JM

мұнда ε ndash бұрыштық үдеу

Дененің оське қатысты импульс моменті JL

Материалдық нүктенің инерция моменті 2mrJ мұнда m ndash нүкте массасы r ndash оның айналу осінен арақашықтығыҚатты дененің инерция моменті

1

2

n

iiirmJ

мұнда массасы Δmі ndash элементтің айналу осіне дейінгі rі қашықтығыДененің массасы үзіліссіз орналасса интеграл арқылы табылады

2dVrJdVdm

мұнда V ndash дене көлеміШтейнер теоремасы 2

0 maJJ

мұнда J0 ndash ауырлық центрі арқылы және берілген оске параллель өтетін дененің инерция моменті a ndash остер арасындағы қашықтық m ndash дене массасыИнерция моменті өзгермейтін бір дене үшін импульс моментінің сақталу заңы

2211 ωω JJ

мұнда J1 және J2 ndash бастапқы және соңғы инерция моменттері ω1 және ω2 ndash дененің бастапқы және соңғы бұрыштық жылдамдықтрыАйналатын денеге әсер ететін тұрақты күш моментінің жұмысы

MA

мұнда φ ndash дененің бұрылу бұрышыДене айналмалы қозғалғандағы лездік қуат

MN

Айналып тұрған дененің кинетикалық энергиясы2

2

1JT

Жазықтықта сырғанамай домалаған дененің кинетикалық энергиясы

2

1

2

1 22 JmT

мұнда 2m2

1 ndash ілгерімелі қозғалыстың кинетикалық энергиясы υ ndash дененің инерция

центрінің жылдамдығы 2J2

1 - дененің инерция центрі арқылы өтетін осьті айналу

қозғалысының кинетикалық энергиясыh тереңдікте сұйықтық бағанасының гидростатикалық қысымы

ghp

мұнда ρ ndash сұйықтық тығыздығыАрхимед заңы

ρgVFA

мұнда FA ndash кері итеруші күш V ndash ығыстырылған сұйықтың көлеміҮзіліссіздік теңдеуі

constS мұнда S ndash түтіктің көлденең қимасы ndash сұйықтықтың жылдамдығыСығылмайтын идеал сұйықтықтың стационарлы ағыны үшін Бернулли теңдеуі

constpρgh2

ρv2

мұнда p ndash түтіктің белгілі бір қимасы үшін сұйықтың статикалық қысымы v ndash осы

қимадағы сұйықтықтың жылдамдығы 2

2ndash бұл қима үшін сұйықтықтың

динамикалық қысымы h ndash қима орналасқан жердің биіктігі ρgh ndash гидростатикалыққысымАшық кең ыдыстағы кішігірім саңылаудан сұйықтықтың ағу жылдамдығынанықтайтын Торричелли формуласы

2gh

мұнда h ndash ыдыстағы сұйықтықтың деңгейінен саңылыуға дейінгі тереңдік

Тұтқырлы ортада баяу қозғалған шариктің кедергі күшін Стокс формуласы анықтайдыrηπF 6

мұнда r ndash шарик радиусы ndash оның жылдамдығы ndash тұтқырлық

Сағат жүрісінің релятивистік баяулауы

1 22 cυ

ττ

мұнда τ ndash екі оқиға арасындағы тыныштық жүйедегі уақыт аралығы ndash сол екі оқиғаарасындағы дене қозғалатын жүйедегі уақыт аралығыҰзындықтың релятивистік (лоренцтік) қысқаруы

2

2

0 c1ll

мұнда 0l - дененің тыныштықта болатын жүйедегі ұзындығы (меншікті ұзындық) l - дененің қозғалатын жүйедегі ұзындығыРелятивистік жылдамдықтар қосылу заңы

c

VV

u

21

мұнда u

-лабораториялық (тыныштық) жүйедегі дененің жылдамдығы

ndashтыныштық жүйеге қатысты V

жылдамдықпен қозғалатын жүйедегі дененің

жылдамдығы Релятивистік бөлшектің массасы және импульсі

c

mp

c

mm

22

0

22

0

υ1

υ

υ1

мұнда m0 ndash тыныштық массасыРелятивистік бөлшектің толық және кинетикалық энергиясы

20

20

2 cmmTTcmmcE

Релятивистік бөлшектің импульсі және энергиясы арасындағы байланыс

cmTTpccpcmE 20

22420

2 2

4321 AAAA

Әдебиет

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Молекулалық физика және термодинамика

ЖоспарТақырып 12 Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздеріТақырып 3 Термодинамиканың негізгі заңдары Тақырып 3 Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

Зат мөлшері (моль саны)M

mv немесе

AN

Nv

мұнда N ndash жүйенің құрылымдық элементтерінің саны (молекулалар атомдар иондар және тб) NA- Авогадро тұрақтысы

Заттың мольдық массасы v

mM мұнда m- масса

Біртекті жүйенің бөлшектер (молекулалар атомдар иондар және тб) концентрациясы

MρN

VN

n A

мұнда V- жүйенің көлемі - зат тығыздығыГаздардың молекула-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі

p=3

2nlt gt=

3

1nlt

2

20υm

gt

Молекуланың бір еркіндік дәрежесіне келетін орташа кинетикалық энергия

21

T

Молекуланың толық энергиясы Ti

2

мұндағы k ndash Больцман тұрақтысы T-термодинамикалық температура i ndash еркіндік дәрежелер саны Газ қысымының молекулалар концентрациясынан және температурадан тәуелділігі

p=nkTМолекулалар жылдамдығы

орташа квадраттықM

RTкв

3υ

орташа арифметикалық M

RT

8

ықтималдыM

RTы

2υ

Идеал газдың күй теңдеуі (Менделеев mdash Клапейрон теңдеуі)

pV= RM

mT немесе pV= v RT

мұндағы m-газдың массасы M-газдың молярлық массасы R- газ тұрақтысы T-термодинамикалық температура Дальтон заңы p=p1 + p2+p3+hellip+pn

Газдың молярлық mC және меншікті c жылусыйымдылықтарының арасындағы байланыс

cMCm мұндағы M -газдың молярлық массасыИзохоралық және изобаралық мольдық жылусыйымдылықтар

2

iRCv

2

)2( RiC p

Изохоралық және изобаралық меншікті жылусыйымдылықтар

M

iRсv 2

M

Riс p 2

)2(

Р Майер теңдеуі Ср = Cv + R

Адиабата (Пуассон) көрсеткіші

V

p

c

c немесе

V

p

С

С немесе

i

i 2

Идеал газдың ішкі энергиясы

U=Nlt gt немесе U= ν TСv =2

i νRT

Изобаралық процесс (р=const) кезіндегі жұмысы

A=p(V2-V1)= )( 12 TTRM

m

Изотермиялық процесс (T=const) кезіндегі газ жұмысы

2

1

1

2 lnlnp

pRT

M

m

V

VRT

M

mA

Адиабаталық процесс кезінде

P

V

V=const

P=constT=const

=const

P

T

V=const

P=const

T=const

V

T

V=const

P=const

T=const

)( 21 TTCM

mA v

1

2

11 11

V

V

M

mRTA

Пуассон теңдеуі (адибаталық процесс теңдеуі) P V = constТермодинамиканың бірінші бастамасы (заңы)

Q = U+Aмұнда Q-газға берілген жылу мөлшері U ndash оның ішкі энергиясының өзгерісі A- сыртқы күштерге қарсы орындалған жұмысИзобаралық процесс үшін термодинамиканың бірінші бастамасы

Q= M

mCV T +

M

mR T =

M

mCp T =

2

2iνR T

Изохоралық процесс үшін (A=0)

Q=U =M

mCv T =

2

iνR T

Изотермиялық процесс үшін (U=0)

Q=1

2lnV

VRT

M

mA =ν

1

2

V

VlnRT

Адиабаталық процесс үшін (Q= 0)

Q=-U =-M

mCv T

Жалпы жағдайдағы цикл үшін пайдалы әсер коэффициенті (пәк)

11

21

Q

A

Q

QQ

мұндағы Q1 - жұмыс денесінің қыздырғыштан алатын жылу мөлшері Q2 -жұмыс денесінің суытқышқа беретін жылу мөлшері А ndash пайдалы жұмысКарно циклы үшін пәк

1

21

Q

QQ немесе

1

21

T

TT

мұндағы T1 ndash қыздырғыштың температурасы T2- суытқыш температурасыБір молекуланың бірлік уақыт аралығында соқтығысуларының орташа саны

ltzgt= nd 22

мұндағы d ndash молекуланың эффективті диаметрі n ndash молекулалар концентрациясы ltgt- молекулалардың орташа арифметикалық жылдамдығы Газ молекуласы еркін жүрісінің орташа үзындығы

ltlgt=

znd

22

1

Фик (диффузия) заңы

tSmdx

dnDm 1

мұндағы m - диффузия нәтижесінде S ауданнан t уақыт аралығында ауысқан газ

D - диффузия (диффузия коэффициенті) dx

dn - молекулалар концентрациясының

градиенті 1m - бір молекуланың массасыДиффузия коэффициенті

lD 3

1

Ньютон үйкеліс заңы

F=-dpdt=- (d dz) S

Мұндағы F ndash қозғалыстағы газ қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс (тұтқырлық) күші

Тұтқырлық lρη υ3

1

Фурье заңы tSdxdTQ )(

Жылуөткізгіштік Vcl υ3

1

мұндағы Vc - газдың меншікті изохоралық жылу сыйымдылығы

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Электр және магнетизм

ЖоспарТақырып 1 Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электрөрісінің жұмысы Тақырып 2 Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдарыТақырып 3 Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күшіТақырып 45 Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысыИндуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

Кулон заңы 221

221

04

1

r

QkQ

r

QQF

Фм

k 9109 Фм10858 120

Электр өрісінің кернеулігіQ

FE

мұндағы F

ndash өрістін берілген нүктесіне орнатылған нүктелік оң Q зарядына әсерететін күшЭлектр өрісіне орнатылған нүктелік Q зарядына әсер ететін күш

Электр өрісінің E

кернеулік векторының ағыны

S

E SE d cos немесе S

nE SE d

мұндағы α ndash E

кернеулік векторы және бет элементіне n

нормаль арасындағы бұрышdS ndash бет элементінің ауданы En ndash кернеулік векторының нормальға проекциясыНүктелік Q заряд электр өрісінің кернеулігі

204

1

r

QE

Радиусы R заряды Q металл сферамен тудырылатын электр өрісінің сфера центрінен rқашықтықтағы кернеулігісфера ішінде (r lt R) E = 0

сфера бетінде (r = R) 204

1

R

QE

сферадан тыс (r gt R) 204

1

r

QE

Электр өрістерінің суперпозиция (беттесу) принципі nEEEE

21

Кернеуліктері 1E

және 2E

өрістердің беттесуі кезінде кернеулік векторының абсолютмәні

cos2 2122

21 EEEEE

Шексіз біркелкі зарядталған жазықтықтың электр өрісі кернеулігі

02

1E

мұндағы σ ndash зарядтың беттік тығыздығы

Зарядтың беттік тығыздығы S

Q

Электр өрісінің потенциалы потенциал энергияның өрістің берілген нүктесіндеорнатылған нүктелік оң зарядқа қатынасына тең шама

Q

немесе

Q

A

Q нүктелік зарядтың r қашықтықтағы потенциалы

r

Q

04

1

n нүктелік зарядтардың

n

ii

1

Потенциал электр өрісінің кернеулігімен келесідей байланысқан gradE

Q зарядын потенциалы φ1 өріс нүктесінен потенциалы φ2 нкүтесіне орын ауыстырғандаэлектр өрсінің жұмысы

)( 21 QA немесе L

l lEQA d

Біртекті өріс үшін соңғы формула келесі түрде жазылады cosQElA

мұндағы l ndash орын ауыстыру α ndash E

векторы және l

орын ауыстыру бағыттарыарасындағы бұрыш

Жекеленген өткізгіштің немесе конденсатордың электр сыйымдылығы

QC

мұндағы ΔQ ndash өткізгішке (конденсаторға) берілген заряд Δφ ndash осы зарядпентудырылған потенциалдың өзгерісіДиэлектрлік өтімділігі ε шексіз ортада орналасқан радиусы R жекеленген өткізгішсфераның электр сыйымдылығы RC 04

Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы

d

SC 0

мұнда S ndash астарлар ауданы d ndash олардың арасындағы қашықтық ε ndash астарларарасындағы кеңістікті толтыратын диэлектриктің диэлектрлік өтімділігіТізбектей жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығыжалпы жағдайда

nCCCC

1

111

21

мұндағы n ndash конденсаторлар саны

Параллель жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығы жалпы жағдайда nCCCC 21

Зарядталған өткізгіштің энергиясы Q заряд φ потенциал және C электр сыйымдылықарқылы келесі қатынастармен өрнектеледі

QC

QCW

2

1

22

1 22

Зарядталған конденсатордың энергиясы

QUC

QCUW

2

1

22

1 22

Тұрақты токтың күшіt

QI

мұнда Q ndash өткізгіштің көлденең қимасынан t уақыт ішінде өткен электр мөлшеріБіртекті өткізгіштің кедергісі

S

lR

мұнда ρ ndash өткізгіш затының меншікті кедергісі l ndash оның ұзындығыӨткізгіштер жалғауларының кедергісі

тізбектей

n

iiRR

1 21 III

параллель

n

i iRR 1

11

21 UUU

Ом заңы

тізбек бөлігі үшін R

U

RI

21

тұйық тізбек үшін rR

I

Кирхгоф ережелері Бірінші ереже түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралыққосындысы нөлге тең

01

n

iiI

Екінші ереже тұйық контурда контурдың барлық бөліктеріндегі кернеулердіңалгебралық қосындысы электрқозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең

k

ii

n

iiiRI

11

мұнда Ii ndash i-інші бөліктегі ток күші Ri ndash i-інші бөліктегі белсенді кедергі εi ndash i-іншібөліктегі ток көздерінің эқк n ndash белсенді кедергілер бар бөліктер саны k ndash ток көздерібар бөліктер саныТұрақты ток тізбегінің бөлігінде t уақыт ішінде электросатикалық өріс және сыртқыкүштер атқаратын жұмыс IUtAТок қуаты

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

5 Пәнді игерудің тақырыптық жоспары

Сабақ түрлеріне қарай академиялық сабақтардың үлестірілуі

пп

Тақырыптар атауы

Сабақ түрлеріне қарайаудиторлық сағаттар

СӨЖ

Дәр

іс

Тәж

іри

бе

Зерт

хан

а

барл

ығы Соның

ішіндеОСӨЖ

1 2 3 4 5 6 71 Механика 3 4 3 20 5

2Молекулалық физика және термодинамика

2 4 2 20 5

3 Электр және магнетизм 2 4 2 40 10

4Тербелістер мен толқындар

2 4 2 10 5

5 Оптика 2 4 2 10 56 Кванттық физика 2 4 2 10 5

7Атомдық ядро және элементар бөлшектер

2 4 2 10 5

Барлығы 180 15 30 15 120 30 6 Дәрістік сабақтардың мазмұны

Механика

ЖоспарТақырып 1 Материялық нүктенің кинематикасы Тақырып 2 Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерТақырып 34 Материялық нүкте мен қатты дене динамикасы Тақырып 5 Жұмыс куат энергия

Кеңістіктегі материалдық нүктенің орналасуы радиус-вектормен беріледі

zkyjxir

мұнда k j i

ndash Ох Оу Оz бағыттардың бірлік векторлары Лездік жылдамдық

zyx kjidt

rd

Жылдамдықтың абсолют мәні222

zyx

Үдеу

R

a

nа

zyx akajaidtd

a

Үдеудің абсолют мәні222

zyx aaaa

Қисық сызықты қозғалыс кезіндегі толық үдеу а

ndash нормальдық nа

жәнетангенциалдық а

құраушылар қосындысы болады

Нормальдық тангенциалдық және толық үдеулердің абсолют мәні

222

aaadt

da

Ra nn

Бірқалыпты айнымалы қозғалыстың а=const (х осі бойымен қозғалған нүктенің) кинематикалық теңдеуі

2

attυxx

2

00

Бірқалыпты айнымалы қозғалыстағы нүктенің жылдамдығыatυυ 0

Бұрыштық жылдамдық

dtd

Бұрыштық үдеу

dtd

Жол және бұрылу бұрышы арасындағы байланыс Rs

Сызықтық және бұрыштық жылдамдықтар арасындағы байланыс RR

Сызықтық үдеулер және бұрыштық шамалар арасындағы байланыс RaRa

RaRa nn

22

Айналу жиілігі

tN

n немесе Т

n1

мұнда N ndash t уақыт аралығындағы дененің айналым саны T ndash айналу периоды (толық бірайналымға жұмсалатын уақыт)

aaa n

а

n

а

а

Бірқалыпты айнымалы айналмалы қозғалыстың (ε=const) кинематикалық теңдеуі

2

2

00

tt

мұнда ω0 ndash бастапқы бұрыштық жылдамдық t ndash уақытБірқалыпты айнымалы айналмалы қозғалыс кезіндегі дененің бұрыштық жылдамдығы

tεωω 0

Материялық нүкте қозғалысының векторлық теңдеуі (динамиканың негізгі заңы ndash Ньютонның екінші заңы)

N

iiF

dt

pd

1

егер m=const

N

iiFam

1

Материалдық нүктелер жүйесінң массалар центрінің координаталары

мұнда mі ndash i-ншіматериалдық нүктенің массасы xі yі zі ndash оның координаттарыБүкіләлемдік тартылыс заңы

2

21

r

mGmF

мұнда G ndash гравитациялық тұрақты m1 және m2 - өзара әсерлесетін денелердің массалары r ndash денелердің арақашықтығы Ауырлық күші P=mgg ndash еркін құлау үдеуіСерпімділік күші (Гук заңы) F=kxмұнда k ndash серпімділік (қатаңдық) коэффициенті х ndash абсолютті деформацияСырғанау үйкеліс күші NF

- үйкеліс коэффициенті N ndash нормаль қысым күшіТұрақты күштің жасайтын жұмысы cos rFArFA

мұнда α - r орын ауыстыру мен F

күш бағыттары арасындағы бұрыш

Айнымалы күштің жасайтын жұмысы L

drrFA cos

мұнда интегралдау L ndash траектория бойымен жүргізіледі

Қуат cos FNdt

dAN

Материялық нүктенің кинетикалық энергиясы

2

2

22

m

pT

mT

Серпімді деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы (сығылған немесе созылған серіппе)

2

2

1kx

Ауырлық күшінің біртекті өрісіндегі дененің потенциалдық энергиясыmgh

мұнда h ndash потенциалдық энергияның нөлдік деңгейінен бастап саналатын биіктік Бұл формула hltltR жағдайда ғана орындалады мұндағы R ndash Жер радиусыЭнергияның сақталу заңы (диссипативті мысалы үйкеліс күші болмаса)

constT

Айналмалы қозғалыстың негізгі теңдеуі (қозғалмайтын оське байланысты қатты дененің)

JdMdt

i

iic

i

iic

i

iic m

zmz

m

ymy

m

xmx

мұнда М ndash dt уақыт аралығында денеге әсер ететін күш моменті J ndash дененің инерциямоменті ω ndash бұрыштық жылдамдық Jω ndash импульс моментіКүш моменті

][ FrM

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден F

күш түсірілген нүктеге дейінгі радиус-векторКүш моментінің модулі

M=Flмұнда l ndash күш иіні( айналу осінен күш бағытына дейінгі ең қысқа қашықтық) Импульс моменті

][ prL

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден p

импульс векторына дейінгі радиус-векторИнерция моменті тұрақты болса JM

мұнда ε ndash бұрыштық үдеу

Дененің оське қатысты импульс моменті JL

Материалдық нүктенің инерция моменті 2mrJ мұнда m ndash нүкте массасы r ndash оның айналу осінен арақашықтығыҚатты дененің инерция моменті

1

2

n

iiirmJ

мұнда массасы Δmі ndash элементтің айналу осіне дейінгі rі қашықтығыДененің массасы үзіліссіз орналасса интеграл арқылы табылады

2dVrJdVdm

мұнда V ndash дене көлеміШтейнер теоремасы 2

0 maJJ

мұнда J0 ndash ауырлық центрі арқылы және берілген оске параллель өтетін дененің инерция моменті a ndash остер арасындағы қашықтық m ndash дене массасыИнерция моменті өзгермейтін бір дене үшін импульс моментінің сақталу заңы

2211 ωω JJ

мұнда J1 және J2 ndash бастапқы және соңғы инерция моменттері ω1 және ω2 ndash дененің бастапқы және соңғы бұрыштық жылдамдықтрыАйналатын денеге әсер ететін тұрақты күш моментінің жұмысы

MA

мұнда φ ndash дененің бұрылу бұрышыДене айналмалы қозғалғандағы лездік қуат

MN

Айналып тұрған дененің кинетикалық энергиясы2

2

1JT

Жазықтықта сырғанамай домалаған дененің кинетикалық энергиясы

2

1

2

1 22 JmT

мұнда 2m2

1 ndash ілгерімелі қозғалыстың кинетикалық энергиясы υ ndash дененің инерция

центрінің жылдамдығы 2J2

1 - дененің инерция центрі арқылы өтетін осьті айналу

қозғалысының кинетикалық энергиясыh тереңдікте сұйықтық бағанасының гидростатикалық қысымы

ghp

мұнда ρ ndash сұйықтық тығыздығыАрхимед заңы

ρgVFA

мұнда FA ndash кері итеруші күш V ndash ығыстырылған сұйықтың көлеміҮзіліссіздік теңдеуі

constS мұнда S ndash түтіктің көлденең қимасы ndash сұйықтықтың жылдамдығыСығылмайтын идеал сұйықтықтың стационарлы ағыны үшін Бернулли теңдеуі

constpρgh2

ρv2

мұнда p ndash түтіктің белгілі бір қимасы үшін сұйықтың статикалық қысымы v ndash осы

қимадағы сұйықтықтың жылдамдығы 2

2ndash бұл қима үшін сұйықтықтың

динамикалық қысымы h ndash қима орналасқан жердің биіктігі ρgh ndash гидростатикалыққысымАшық кең ыдыстағы кішігірім саңылаудан сұйықтықтың ағу жылдамдығынанықтайтын Торричелли формуласы

2gh

мұнда h ndash ыдыстағы сұйықтықтың деңгейінен саңылыуға дейінгі тереңдік

Тұтқырлы ортада баяу қозғалған шариктің кедергі күшін Стокс формуласы анықтайдыrηπF 6

мұнда r ndash шарик радиусы ndash оның жылдамдығы ndash тұтқырлық

Сағат жүрісінің релятивистік баяулауы

1 22 cυ

ττ

мұнда τ ndash екі оқиға арасындағы тыныштық жүйедегі уақыт аралығы ndash сол екі оқиғаарасындағы дене қозғалатын жүйедегі уақыт аралығыҰзындықтың релятивистік (лоренцтік) қысқаруы

2

2

0 c1ll

мұнда 0l - дененің тыныштықта болатын жүйедегі ұзындығы (меншікті ұзындық) l - дененің қозғалатын жүйедегі ұзындығыРелятивистік жылдамдықтар қосылу заңы

c

VV

u

21

мұнда u

-лабораториялық (тыныштық) жүйедегі дененің жылдамдығы

ndashтыныштық жүйеге қатысты V

жылдамдықпен қозғалатын жүйедегі дененің

жылдамдығы Релятивистік бөлшектің массасы және импульсі

c

mp

c

mm

22

0

22

0

υ1

υ

υ1

мұнда m0 ndash тыныштық массасыРелятивистік бөлшектің толық және кинетикалық энергиясы

20

20

2 cmmTTcmmcE

Релятивистік бөлшектің импульсі және энергиясы арасындағы байланыс

cmTTpccpcmE 20

22420

2 2

4321 AAAA

Әдебиет

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Молекулалық физика және термодинамика

ЖоспарТақырып 12 Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздеріТақырып 3 Термодинамиканың негізгі заңдары Тақырып 3 Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

Зат мөлшері (моль саны)M

mv немесе

AN

Nv

мұнда N ndash жүйенің құрылымдық элементтерінің саны (молекулалар атомдар иондар және тб) NA- Авогадро тұрақтысы

Заттың мольдық массасы v

mM мұнда m- масса

Біртекті жүйенің бөлшектер (молекулалар атомдар иондар және тб) концентрациясы

MρN

VN

n A

мұнда V- жүйенің көлемі - зат тығыздығыГаздардың молекула-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі

p=3

2nlt gt=

3

1nlt

2

20υm

gt

Молекуланың бір еркіндік дәрежесіне келетін орташа кинетикалық энергия

21

T

Молекуланың толық энергиясы Ti

2

мұндағы k ndash Больцман тұрақтысы T-термодинамикалық температура i ndash еркіндік дәрежелер саны Газ қысымының молекулалар концентрациясынан және температурадан тәуелділігі

p=nkTМолекулалар жылдамдығы

орташа квадраттықM

RTкв

3υ

орташа арифметикалық M

RT

8

ықтималдыM

RTы

2υ

Идеал газдың күй теңдеуі (Менделеев mdash Клапейрон теңдеуі)

pV= RM

mT немесе pV= v RT

мұндағы m-газдың массасы M-газдың молярлық массасы R- газ тұрақтысы T-термодинамикалық температура Дальтон заңы p=p1 + p2+p3+hellip+pn

Газдың молярлық mC және меншікті c жылусыйымдылықтарының арасындағы байланыс

cMCm мұндағы M -газдың молярлық массасыИзохоралық және изобаралық мольдық жылусыйымдылықтар

2

iRCv

2

)2( RiC p

Изохоралық және изобаралық меншікті жылусыйымдылықтар

M

iRсv 2

M

Riс p 2

)2(

Р Майер теңдеуі Ср = Cv + R

Адиабата (Пуассон) көрсеткіші

V

p

c

c немесе

V

p

С

С немесе

i

i 2

Идеал газдың ішкі энергиясы

U=Nlt gt немесе U= ν TСv =2

i νRT

Изобаралық процесс (р=const) кезіндегі жұмысы

A=p(V2-V1)= )( 12 TTRM

m

Изотермиялық процесс (T=const) кезіндегі газ жұмысы

2

1

1

2 lnlnp

pRT

M

m

V

VRT

M

mA

Адиабаталық процесс кезінде

P

V

V=const

P=constT=const

=const

P

T

V=const

P=const

T=const

V

T

V=const

P=const

T=const

)( 21 TTCM

mA v

1

2

11 11

V

V

M

mRTA

Пуассон теңдеуі (адибаталық процесс теңдеуі) P V = constТермодинамиканың бірінші бастамасы (заңы)

Q = U+Aмұнда Q-газға берілген жылу мөлшері U ndash оның ішкі энергиясының өзгерісі A- сыртқы күштерге қарсы орындалған жұмысИзобаралық процесс үшін термодинамиканың бірінші бастамасы

Q= M

mCV T +

M

mR T =

M

mCp T =

2

2iνR T

Изохоралық процесс үшін (A=0)

Q=U =M

mCv T =

2

iνR T

Изотермиялық процесс үшін (U=0)

Q=1

2lnV

VRT

M

mA =ν

1

2

V

VlnRT

Адиабаталық процесс үшін (Q= 0)

Q=-U =-M

mCv T

Жалпы жағдайдағы цикл үшін пайдалы әсер коэффициенті (пәк)

11

21

Q

A

Q

QQ

мұндағы Q1 - жұмыс денесінің қыздырғыштан алатын жылу мөлшері Q2 -жұмыс денесінің суытқышқа беретін жылу мөлшері А ndash пайдалы жұмысКарно циклы үшін пәк

1

21

Q

QQ немесе

1

21

T

TT

мұндағы T1 ndash қыздырғыштың температурасы T2- суытқыш температурасыБір молекуланың бірлік уақыт аралығында соқтығысуларының орташа саны

ltzgt= nd 22

мұндағы d ndash молекуланың эффективті диаметрі n ndash молекулалар концентрациясы ltgt- молекулалардың орташа арифметикалық жылдамдығы Газ молекуласы еркін жүрісінің орташа үзындығы

ltlgt=

znd

22

1

Фик (диффузия) заңы

tSmdx

dnDm 1

мұндағы m - диффузия нәтижесінде S ауданнан t уақыт аралығында ауысқан газ

D - диффузия (диффузия коэффициенті) dx

dn - молекулалар концентрациясының

градиенті 1m - бір молекуланың массасыДиффузия коэффициенті

lD 3

1

Ньютон үйкеліс заңы

F=-dpdt=- (d dz) S

Мұндағы F ndash қозғалыстағы газ қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс (тұтқырлық) күші

Тұтқырлық lρη υ3

1

Фурье заңы tSdxdTQ )(

Жылуөткізгіштік Vcl υ3

1

мұндағы Vc - газдың меншікті изохоралық жылу сыйымдылығы

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Электр және магнетизм

ЖоспарТақырып 1 Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электрөрісінің жұмысы Тақырып 2 Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдарыТақырып 3 Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күшіТақырып 45 Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысыИндуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

Кулон заңы 221

221

04

1

r

QkQ

r

QQF

Фм

k 9109 Фм10858 120

Электр өрісінің кернеулігіQ

FE

мұндағы F

ndash өрістін берілген нүктесіне орнатылған нүктелік оң Q зарядына әсерететін күшЭлектр өрісіне орнатылған нүктелік Q зарядына әсер ететін күш

Электр өрісінің E

кернеулік векторының ағыны

S

E SE d cos немесе S

nE SE d

мұндағы α ndash E

кернеулік векторы және бет элементіне n

нормаль арасындағы бұрышdS ndash бет элементінің ауданы En ndash кернеулік векторының нормальға проекциясыНүктелік Q заряд электр өрісінің кернеулігі

204

1

r

QE

Радиусы R заряды Q металл сферамен тудырылатын электр өрісінің сфера центрінен rқашықтықтағы кернеулігісфера ішінде (r lt R) E = 0

сфера бетінде (r = R) 204

1

R

QE

сферадан тыс (r gt R) 204

1

r

QE

Электр өрістерінің суперпозиция (беттесу) принципі nEEEE

21

Кернеуліктері 1E

және 2E

өрістердің беттесуі кезінде кернеулік векторының абсолютмәні

cos2 2122

21 EEEEE

Шексіз біркелкі зарядталған жазықтықтың электр өрісі кернеулігі

02

1E

мұндағы σ ndash зарядтың беттік тығыздығы

Зарядтың беттік тығыздығы S

Q

Электр өрісінің потенциалы потенциал энергияның өрістің берілген нүктесіндеорнатылған нүктелік оң зарядқа қатынасына тең шама

Q

немесе

Q

A

Q нүктелік зарядтың r қашықтықтағы потенциалы

r

Q

04

1

n нүктелік зарядтардың

n

ii

1

Потенциал электр өрісінің кернеулігімен келесідей байланысқан gradE

Q зарядын потенциалы φ1 өріс нүктесінен потенциалы φ2 нкүтесіне орын ауыстырғандаэлектр өрсінің жұмысы

)( 21 QA немесе L

l lEQA d

Біртекті өріс үшін соңғы формула келесі түрде жазылады cosQElA

мұндағы l ndash орын ауыстыру α ndash E

векторы және l

орын ауыстыру бағыттарыарасындағы бұрыш

Жекеленген өткізгіштің немесе конденсатордың электр сыйымдылығы

QC

мұндағы ΔQ ndash өткізгішке (конденсаторға) берілген заряд Δφ ndash осы зарядпентудырылған потенциалдың өзгерісіДиэлектрлік өтімділігі ε шексіз ортада орналасқан радиусы R жекеленген өткізгішсфераның электр сыйымдылығы RC 04

Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы

d

SC 0

мұнда S ndash астарлар ауданы d ndash олардың арасындағы қашықтық ε ndash астарларарасындағы кеңістікті толтыратын диэлектриктің диэлектрлік өтімділігіТізбектей жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығыжалпы жағдайда

nCCCC

1

111

21

мұндағы n ndash конденсаторлар саны

Параллель жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығы жалпы жағдайда nCCCC 21

Зарядталған өткізгіштің энергиясы Q заряд φ потенциал және C электр сыйымдылықарқылы келесі қатынастармен өрнектеледі

QC

QCW

2

1

22

1 22

Зарядталған конденсатордың энергиясы

QUC

QCUW

2

1

22

1 22

Тұрақты токтың күшіt

QI

мұнда Q ndash өткізгіштің көлденең қимасынан t уақыт ішінде өткен электр мөлшеріБіртекті өткізгіштің кедергісі

S

lR

мұнда ρ ndash өткізгіш затының меншікті кедергісі l ndash оның ұзындығыӨткізгіштер жалғауларының кедергісі

тізбектей

n

iiRR

1 21 III

параллель

n

i iRR 1

11

21 UUU

Ом заңы

тізбек бөлігі үшін R

U

RI

21

тұйық тізбек үшін rR

I

Кирхгоф ережелері Бірінші ереже түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралыққосындысы нөлге тең

01

n

iiI

Екінші ереже тұйық контурда контурдың барлық бөліктеріндегі кернеулердіңалгебралық қосындысы электрқозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең

k

ii

n

iiiRI

11

мұнда Ii ndash i-інші бөліктегі ток күші Ri ndash i-інші бөліктегі белсенді кедергі εi ndash i-іншібөліктегі ток көздерінің эқк n ndash белсенді кедергілер бар бөліктер саны k ndash ток көздерібар бөліктер саныТұрақты ток тізбегінің бөлігінде t уақыт ішінде электросатикалық өріс және сыртқыкүштер атқаратын жұмыс IUtAТок қуаты

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

R

a

nа

zyx akajaidtd

a

Үдеудің абсолют мәні222

zyx aaaa

Қисық сызықты қозғалыс кезіндегі толық үдеу а

ndash нормальдық nа

жәнетангенциалдық а

құраушылар қосындысы болады

Нормальдық тангенциалдық және толық үдеулердің абсолют мәні

222

aaadt

da

Ra nn

Бірқалыпты айнымалы қозғалыстың а=const (х осі бойымен қозғалған нүктенің) кинематикалық теңдеуі

2

attυxx

2

00

Бірқалыпты айнымалы қозғалыстағы нүктенің жылдамдығыatυυ 0

Бұрыштық жылдамдық

dtd

Бұрыштық үдеу

dtd

Жол және бұрылу бұрышы арасындағы байланыс Rs

Сызықтық және бұрыштық жылдамдықтар арасындағы байланыс RR

Сызықтық үдеулер және бұрыштық шамалар арасындағы байланыс RaRa

RaRa nn

22

Айналу жиілігі

tN

n немесе Т

n1

мұнда N ndash t уақыт аралығындағы дененің айналым саны T ndash айналу периоды (толық бірайналымға жұмсалатын уақыт)

aaa n

а

n

а

а

Бірқалыпты айнымалы айналмалы қозғалыстың (ε=const) кинематикалық теңдеуі

2

2

00

tt

мұнда ω0 ndash бастапқы бұрыштық жылдамдық t ndash уақытБірқалыпты айнымалы айналмалы қозғалыс кезіндегі дененің бұрыштық жылдамдығы

tεωω 0

Материялық нүкте қозғалысының векторлық теңдеуі (динамиканың негізгі заңы ndash Ньютонның екінші заңы)

N

iiF

dt

pd

1

егер m=const

N

iiFam

1

Материалдық нүктелер жүйесінң массалар центрінің координаталары

мұнда mі ndash i-ншіматериалдық нүктенің массасы xі yі zі ndash оның координаттарыБүкіләлемдік тартылыс заңы

2

21

r

mGmF

мұнда G ndash гравитациялық тұрақты m1 және m2 - өзара әсерлесетін денелердің массалары r ndash денелердің арақашықтығы Ауырлық күші P=mgg ndash еркін құлау үдеуіСерпімділік күші (Гук заңы) F=kxмұнда k ndash серпімділік (қатаңдық) коэффициенті х ndash абсолютті деформацияСырғанау үйкеліс күші NF

- үйкеліс коэффициенті N ndash нормаль қысым күшіТұрақты күштің жасайтын жұмысы cos rFArFA

мұнда α - r орын ауыстыру мен F

күш бағыттары арасындағы бұрыш

Айнымалы күштің жасайтын жұмысы L

drrFA cos

мұнда интегралдау L ndash траектория бойымен жүргізіледі

Қуат cos FNdt

dAN

Материялық нүктенің кинетикалық энергиясы

2

2

22

m

pT

mT

Серпімді деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы (сығылған немесе созылған серіппе)

2

2

1kx

Ауырлық күшінің біртекті өрісіндегі дененің потенциалдық энергиясыmgh

мұнда h ndash потенциалдық энергияның нөлдік деңгейінен бастап саналатын биіктік Бұл формула hltltR жағдайда ғана орындалады мұндағы R ndash Жер радиусыЭнергияның сақталу заңы (диссипативті мысалы үйкеліс күші болмаса)

constT

Айналмалы қозғалыстың негізгі теңдеуі (қозғалмайтын оське байланысты қатты дененің)

JdMdt

i

iic

i

iic

i

iic m

zmz

m

ymy

m

xmx

мұнда М ndash dt уақыт аралығында денеге әсер ететін күш моменті J ndash дененің инерциямоменті ω ndash бұрыштық жылдамдық Jω ndash импульс моментіКүш моменті

][ FrM

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден F

күш түсірілген нүктеге дейінгі радиус-векторКүш моментінің модулі

M=Flмұнда l ndash күш иіні( айналу осінен күш бағытына дейінгі ең қысқа қашықтық) Импульс моменті

][ prL

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден p

импульс векторына дейінгі радиус-векторИнерция моменті тұрақты болса JM

мұнда ε ndash бұрыштық үдеу

Дененің оське қатысты импульс моменті JL

Материалдық нүктенің инерция моменті 2mrJ мұнда m ndash нүкте массасы r ndash оның айналу осінен арақашықтығыҚатты дененің инерция моменті

1

2

n

iiirmJ

мұнда массасы Δmі ndash элементтің айналу осіне дейінгі rі қашықтығыДененің массасы үзіліссіз орналасса интеграл арқылы табылады

2dVrJdVdm

мұнда V ndash дене көлеміШтейнер теоремасы 2

0 maJJ

мұнда J0 ndash ауырлық центрі арқылы және берілген оске параллель өтетін дененің инерция моменті a ndash остер арасындағы қашықтық m ndash дене массасыИнерция моменті өзгермейтін бір дене үшін импульс моментінің сақталу заңы

2211 ωω JJ

мұнда J1 және J2 ndash бастапқы және соңғы инерция моменттері ω1 және ω2 ndash дененің бастапқы және соңғы бұрыштық жылдамдықтрыАйналатын денеге әсер ететін тұрақты күш моментінің жұмысы

MA

мұнда φ ndash дененің бұрылу бұрышыДене айналмалы қозғалғандағы лездік қуат

MN

Айналып тұрған дененің кинетикалық энергиясы2

2

1JT

Жазықтықта сырғанамай домалаған дененің кинетикалық энергиясы

2

1

2

1 22 JmT

мұнда 2m2

1 ndash ілгерімелі қозғалыстың кинетикалық энергиясы υ ndash дененің инерция

центрінің жылдамдығы 2J2

1 - дененің инерция центрі арқылы өтетін осьті айналу

қозғалысының кинетикалық энергиясыh тереңдікте сұйықтық бағанасының гидростатикалық қысымы

ghp

мұнда ρ ndash сұйықтық тығыздығыАрхимед заңы

ρgVFA

мұнда FA ndash кері итеруші күш V ndash ығыстырылған сұйықтың көлеміҮзіліссіздік теңдеуі

constS мұнда S ndash түтіктің көлденең қимасы ndash сұйықтықтың жылдамдығыСығылмайтын идеал сұйықтықтың стационарлы ағыны үшін Бернулли теңдеуі

constpρgh2

ρv2

мұнда p ndash түтіктің белгілі бір қимасы үшін сұйықтың статикалық қысымы v ndash осы

қимадағы сұйықтықтың жылдамдығы 2

2ndash бұл қима үшін сұйықтықтың

динамикалық қысымы h ndash қима орналасқан жердің биіктігі ρgh ndash гидростатикалыққысымАшық кең ыдыстағы кішігірім саңылаудан сұйықтықтың ағу жылдамдығынанықтайтын Торричелли формуласы

2gh

мұнда h ndash ыдыстағы сұйықтықтың деңгейінен саңылыуға дейінгі тереңдік

Тұтқырлы ортада баяу қозғалған шариктің кедергі күшін Стокс формуласы анықтайдыrηπF 6

мұнда r ndash шарик радиусы ndash оның жылдамдығы ndash тұтқырлық

Сағат жүрісінің релятивистік баяулауы

1 22 cυ

ττ

мұнда τ ndash екі оқиға арасындағы тыныштық жүйедегі уақыт аралығы ndash сол екі оқиғаарасындағы дене қозғалатын жүйедегі уақыт аралығыҰзындықтың релятивистік (лоренцтік) қысқаруы

2

2

0 c1ll

мұнда 0l - дененің тыныштықта болатын жүйедегі ұзындығы (меншікті ұзындық) l - дененің қозғалатын жүйедегі ұзындығыРелятивистік жылдамдықтар қосылу заңы

c

VV

u

21

мұнда u

-лабораториялық (тыныштық) жүйедегі дененің жылдамдығы

ndashтыныштық жүйеге қатысты V

жылдамдықпен қозғалатын жүйедегі дененің

жылдамдығы Релятивистік бөлшектің массасы және импульсі

c

mp

c

mm

22

0

22

0

υ1

υ

υ1

мұнда m0 ndash тыныштық массасыРелятивистік бөлшектің толық және кинетикалық энергиясы

20

20

2 cmmTTcmmcE

Релятивистік бөлшектің импульсі және энергиясы арасындағы байланыс

cmTTpccpcmE 20

22420

2 2

4321 AAAA

Әдебиет

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Молекулалық физика және термодинамика

ЖоспарТақырып 12 Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздеріТақырып 3 Термодинамиканың негізгі заңдары Тақырып 3 Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

Зат мөлшері (моль саны)M

mv немесе

AN

Nv

мұнда N ndash жүйенің құрылымдық элементтерінің саны (молекулалар атомдар иондар және тб) NA- Авогадро тұрақтысы

Заттың мольдық массасы v

mM мұнда m- масса

Біртекті жүйенің бөлшектер (молекулалар атомдар иондар және тб) концентрациясы

MρN

VN

n A

мұнда V- жүйенің көлемі - зат тығыздығыГаздардың молекула-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі

p=3

2nlt gt=

3

1nlt

2

20υm

gt

Молекуланың бір еркіндік дәрежесіне келетін орташа кинетикалық энергия

21

T

Молекуланың толық энергиясы Ti

2

мұндағы k ndash Больцман тұрақтысы T-термодинамикалық температура i ndash еркіндік дәрежелер саны Газ қысымының молекулалар концентрациясынан және температурадан тәуелділігі

p=nkTМолекулалар жылдамдығы

орташа квадраттықM

RTкв

3υ

орташа арифметикалық M

RT

8

ықтималдыM

RTы

2υ

Идеал газдың күй теңдеуі (Менделеев mdash Клапейрон теңдеуі)

pV= RM

mT немесе pV= v RT

мұндағы m-газдың массасы M-газдың молярлық массасы R- газ тұрақтысы T-термодинамикалық температура Дальтон заңы p=p1 + p2+p3+hellip+pn

Газдың молярлық mC және меншікті c жылусыйымдылықтарының арасындағы байланыс

cMCm мұндағы M -газдың молярлық массасыИзохоралық және изобаралық мольдық жылусыйымдылықтар

2

iRCv

2

)2( RiC p

Изохоралық және изобаралық меншікті жылусыйымдылықтар

M

iRсv 2

M

Riс p 2

)2(

Р Майер теңдеуі Ср = Cv + R

Адиабата (Пуассон) көрсеткіші

V

p

c

c немесе

V

p

С

С немесе

i

i 2

Идеал газдың ішкі энергиясы

U=Nlt gt немесе U= ν TСv =2

i νRT

Изобаралық процесс (р=const) кезіндегі жұмысы

A=p(V2-V1)= )( 12 TTRM

m

Изотермиялық процесс (T=const) кезіндегі газ жұмысы

2

1

1

2 lnlnp

pRT

M

m

V

VRT

M

mA

Адиабаталық процесс кезінде

P

V

V=const

P=constT=const

=const

P

T

V=const

P=const

T=const

V

T

V=const

P=const

T=const

)( 21 TTCM

mA v

1

2

11 11

V

V

M

mRTA

Пуассон теңдеуі (адибаталық процесс теңдеуі) P V = constТермодинамиканың бірінші бастамасы (заңы)

Q = U+Aмұнда Q-газға берілген жылу мөлшері U ndash оның ішкі энергиясының өзгерісі A- сыртқы күштерге қарсы орындалған жұмысИзобаралық процесс үшін термодинамиканың бірінші бастамасы

Q= M

mCV T +

M

mR T =

M

mCp T =

2

2iνR T

Изохоралық процесс үшін (A=0)

Q=U =M

mCv T =

2

iνR T

Изотермиялық процесс үшін (U=0)

Q=1

2lnV

VRT

M

mA =ν

1

2

V

VlnRT

Адиабаталық процесс үшін (Q= 0)

Q=-U =-M

mCv T

Жалпы жағдайдағы цикл үшін пайдалы әсер коэффициенті (пәк)

11

21

Q

A

Q

QQ

мұндағы Q1 - жұмыс денесінің қыздырғыштан алатын жылу мөлшері Q2 -жұмыс денесінің суытқышқа беретін жылу мөлшері А ndash пайдалы жұмысКарно циклы үшін пәк

1

21

Q

QQ немесе

1

21

T

TT

мұндағы T1 ndash қыздырғыштың температурасы T2- суытқыш температурасыБір молекуланың бірлік уақыт аралығында соқтығысуларының орташа саны

ltzgt= nd 22

мұндағы d ndash молекуланың эффективті диаметрі n ndash молекулалар концентрациясы ltgt- молекулалардың орташа арифметикалық жылдамдығы Газ молекуласы еркін жүрісінің орташа үзындығы

ltlgt=

znd

22

1

Фик (диффузия) заңы

tSmdx

dnDm 1

мұндағы m - диффузия нәтижесінде S ауданнан t уақыт аралығында ауысқан газ

D - диффузия (диффузия коэффициенті) dx

dn - молекулалар концентрациясының

градиенті 1m - бір молекуланың массасыДиффузия коэффициенті

lD 3

1

Ньютон үйкеліс заңы

F=-dpdt=- (d dz) S

Мұндағы F ndash қозғалыстағы газ қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс (тұтқырлық) күші

Тұтқырлық lρη υ3

1

Фурье заңы tSdxdTQ )(

Жылуөткізгіштік Vcl υ3

1

мұндағы Vc - газдың меншікті изохоралық жылу сыйымдылығы

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Электр және магнетизм

ЖоспарТақырып 1 Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электрөрісінің жұмысы Тақырып 2 Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдарыТақырып 3 Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күшіТақырып 45 Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысыИндуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

Кулон заңы 221

221

04

1

r

QkQ

r

QQF

Фм

k 9109 Фм10858 120

Электр өрісінің кернеулігіQ

FE

мұндағы F

ndash өрістін берілген нүктесіне орнатылған нүктелік оң Q зарядына әсерететін күшЭлектр өрісіне орнатылған нүктелік Q зарядына әсер ететін күш

Электр өрісінің E

кернеулік векторының ағыны

S

E SE d cos немесе S

nE SE d

мұндағы α ndash E

кернеулік векторы және бет элементіне n

нормаль арасындағы бұрышdS ndash бет элементінің ауданы En ndash кернеулік векторының нормальға проекциясыНүктелік Q заряд электр өрісінің кернеулігі

204

1

r

QE

Радиусы R заряды Q металл сферамен тудырылатын электр өрісінің сфера центрінен rқашықтықтағы кернеулігісфера ішінде (r lt R) E = 0

сфера бетінде (r = R) 204

1

R

QE

сферадан тыс (r gt R) 204

1

r

QE

Электр өрістерінің суперпозиция (беттесу) принципі nEEEE

21

Кернеуліктері 1E

және 2E

өрістердің беттесуі кезінде кернеулік векторының абсолютмәні

cos2 2122

21 EEEEE

Шексіз біркелкі зарядталған жазықтықтың электр өрісі кернеулігі

02

1E

мұндағы σ ndash зарядтың беттік тығыздығы

Зарядтың беттік тығыздығы S

Q

Электр өрісінің потенциалы потенциал энергияның өрістің берілген нүктесіндеорнатылған нүктелік оң зарядқа қатынасына тең шама

Q

немесе

Q

A

Q нүктелік зарядтың r қашықтықтағы потенциалы

r

Q

04

1

n нүктелік зарядтардың

n

ii

1

Потенциал электр өрісінің кернеулігімен келесідей байланысқан gradE

Q зарядын потенциалы φ1 өріс нүктесінен потенциалы φ2 нкүтесіне орын ауыстырғандаэлектр өрсінің жұмысы

)( 21 QA немесе L

l lEQA d

Біртекті өріс үшін соңғы формула келесі түрде жазылады cosQElA

мұндағы l ndash орын ауыстыру α ndash E

векторы және l

орын ауыстыру бағыттарыарасындағы бұрыш

Жекеленген өткізгіштің немесе конденсатордың электр сыйымдылығы

QC

мұндағы ΔQ ndash өткізгішке (конденсаторға) берілген заряд Δφ ndash осы зарядпентудырылған потенциалдың өзгерісіДиэлектрлік өтімділігі ε шексіз ортада орналасқан радиусы R жекеленген өткізгішсфераның электр сыйымдылығы RC 04

Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы

d

SC 0

мұнда S ndash астарлар ауданы d ndash олардың арасындағы қашықтық ε ndash астарларарасындағы кеңістікті толтыратын диэлектриктің диэлектрлік өтімділігіТізбектей жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығыжалпы жағдайда

nCCCC

1

111

21

мұндағы n ndash конденсаторлар саны

Параллель жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығы жалпы жағдайда nCCCC 21

Зарядталған өткізгіштің энергиясы Q заряд φ потенциал және C электр сыйымдылықарқылы келесі қатынастармен өрнектеледі

QC

QCW

2

1

22

1 22

Зарядталған конденсатордың энергиясы

QUC

QCUW

2

1

22

1 22

Тұрақты токтың күшіt

QI

мұнда Q ndash өткізгіштің көлденең қимасынан t уақыт ішінде өткен электр мөлшеріБіртекті өткізгіштің кедергісі

S

lR

мұнда ρ ndash өткізгіш затының меншікті кедергісі l ndash оның ұзындығыӨткізгіштер жалғауларының кедергісі

тізбектей

n

iiRR

1 21 III

параллель

n

i iRR 1

11

21 UUU

Ом заңы

тізбек бөлігі үшін R

U

RI

21

тұйық тізбек үшін rR

I

Кирхгоф ережелері Бірінші ереже түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралыққосындысы нөлге тең

01

n

iiI

Екінші ереже тұйық контурда контурдың барлық бөліктеріндегі кернеулердіңалгебралық қосындысы электрқозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең

k

ii

n

iiiRI

11

мұнда Ii ndash i-інші бөліктегі ток күші Ri ndash i-інші бөліктегі белсенді кедергі εi ndash i-іншібөліктегі ток көздерінің эқк n ndash белсенді кедергілер бар бөліктер саны k ndash ток көздерібар бөліктер саныТұрақты ток тізбегінің бөлігінде t уақыт ішінде электросатикалық өріс және сыртқыкүштер атқаратын жұмыс IUtAТок қуаты

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

Бірқалыпты айнымалы айналмалы қозғалыстың (ε=const) кинематикалық теңдеуі

2

2

00

tt

мұнда ω0 ndash бастапқы бұрыштық жылдамдық t ndash уақытБірқалыпты айнымалы айналмалы қозғалыс кезіндегі дененің бұрыштық жылдамдығы

tεωω 0

Материялық нүкте қозғалысының векторлық теңдеуі (динамиканың негізгі заңы ndash Ньютонның екінші заңы)

N

iiF

dt

pd

1

егер m=const

N

iiFam

1

Материалдық нүктелер жүйесінң массалар центрінің координаталары

мұнда mі ndash i-ншіматериалдық нүктенің массасы xі yі zі ndash оның координаттарыБүкіләлемдік тартылыс заңы

2

21

r

mGmF

мұнда G ndash гравитациялық тұрақты m1 және m2 - өзара әсерлесетін денелердің массалары r ndash денелердің арақашықтығы Ауырлық күші P=mgg ndash еркін құлау үдеуіСерпімділік күші (Гук заңы) F=kxмұнда k ndash серпімділік (қатаңдық) коэффициенті х ndash абсолютті деформацияСырғанау үйкеліс күші NF

- үйкеліс коэффициенті N ndash нормаль қысым күшіТұрақты күштің жасайтын жұмысы cos rFArFA

мұнда α - r орын ауыстыру мен F

күш бағыттары арасындағы бұрыш

Айнымалы күштің жасайтын жұмысы L

drrFA cos

мұнда интегралдау L ndash траектория бойымен жүргізіледі

Қуат cos FNdt

dAN

Материялық нүктенің кинетикалық энергиясы

2

2

22

m

pT

mT

Серпімді деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы (сығылған немесе созылған серіппе)

2

2

1kx

Ауырлық күшінің біртекті өрісіндегі дененің потенциалдық энергиясыmgh

мұнда h ndash потенциалдық энергияның нөлдік деңгейінен бастап саналатын биіктік Бұл формула hltltR жағдайда ғана орындалады мұндағы R ndash Жер радиусыЭнергияның сақталу заңы (диссипативті мысалы үйкеліс күші болмаса)

constT

Айналмалы қозғалыстың негізгі теңдеуі (қозғалмайтын оське байланысты қатты дененің)

JdMdt

i

iic

i

iic

i

iic m

zmz

m

ymy

m

xmx

мұнда М ndash dt уақыт аралығында денеге әсер ететін күш моменті J ndash дененің инерциямоменті ω ndash бұрыштық жылдамдық Jω ndash импульс моментіКүш моменті

][ FrM

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден F

күш түсірілген нүктеге дейінгі радиус-векторКүш моментінің модулі

M=Flмұнда l ndash күш иіні( айналу осінен күш бағытына дейінгі ең қысқа қашықтық) Импульс моменті

][ prL

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден p

импульс векторына дейінгі радиус-векторИнерция моменті тұрақты болса JM

мұнда ε ndash бұрыштық үдеу

Дененің оське қатысты импульс моменті JL

Материалдық нүктенің инерция моменті 2mrJ мұнда m ndash нүкте массасы r ndash оның айналу осінен арақашықтығыҚатты дененің инерция моменті

1

2

n

iiirmJ

мұнда массасы Δmі ndash элементтің айналу осіне дейінгі rі қашықтығыДененің массасы үзіліссіз орналасса интеграл арқылы табылады

2dVrJdVdm

мұнда V ndash дене көлеміШтейнер теоремасы 2

0 maJJ

мұнда J0 ndash ауырлық центрі арқылы және берілген оске параллель өтетін дененің инерция моменті a ndash остер арасындағы қашықтық m ndash дене массасыИнерция моменті өзгермейтін бір дене үшін импульс моментінің сақталу заңы

2211 ωω JJ

мұнда J1 және J2 ndash бастапқы және соңғы инерция моменттері ω1 және ω2 ndash дененің бастапқы және соңғы бұрыштық жылдамдықтрыАйналатын денеге әсер ететін тұрақты күш моментінің жұмысы

MA

мұнда φ ndash дененің бұрылу бұрышыДене айналмалы қозғалғандағы лездік қуат

MN

Айналып тұрған дененің кинетикалық энергиясы2

2

1JT

Жазықтықта сырғанамай домалаған дененің кинетикалық энергиясы

2

1

2

1 22 JmT

мұнда 2m2

1 ndash ілгерімелі қозғалыстың кинетикалық энергиясы υ ndash дененің инерция

центрінің жылдамдығы 2J2

1 - дененің инерция центрі арқылы өтетін осьті айналу

қозғалысының кинетикалық энергиясыh тереңдікте сұйықтық бағанасының гидростатикалық қысымы

ghp

мұнда ρ ndash сұйықтық тығыздығыАрхимед заңы

ρgVFA

мұнда FA ndash кері итеруші күш V ndash ығыстырылған сұйықтың көлеміҮзіліссіздік теңдеуі

constS мұнда S ndash түтіктің көлденең қимасы ndash сұйықтықтың жылдамдығыСығылмайтын идеал сұйықтықтың стационарлы ағыны үшін Бернулли теңдеуі

constpρgh2

ρv2

мұнда p ndash түтіктің белгілі бір қимасы үшін сұйықтың статикалық қысымы v ndash осы

қимадағы сұйықтықтың жылдамдығы 2

2ndash бұл қима үшін сұйықтықтың

динамикалық қысымы h ndash қима орналасқан жердің биіктігі ρgh ndash гидростатикалыққысымАшық кең ыдыстағы кішігірім саңылаудан сұйықтықтың ағу жылдамдығынанықтайтын Торричелли формуласы

2gh

мұнда h ndash ыдыстағы сұйықтықтың деңгейінен саңылыуға дейінгі тереңдік

Тұтқырлы ортада баяу қозғалған шариктің кедергі күшін Стокс формуласы анықтайдыrηπF 6

мұнда r ndash шарик радиусы ndash оның жылдамдығы ndash тұтқырлық

Сағат жүрісінің релятивистік баяулауы

1 22 cυ

ττ

мұнда τ ndash екі оқиға арасындағы тыныштық жүйедегі уақыт аралығы ndash сол екі оқиғаарасындағы дене қозғалатын жүйедегі уақыт аралығыҰзындықтың релятивистік (лоренцтік) қысқаруы

2

2

0 c1ll

мұнда 0l - дененің тыныштықта болатын жүйедегі ұзындығы (меншікті ұзындық) l - дененің қозғалатын жүйедегі ұзындығыРелятивистік жылдамдықтар қосылу заңы

c

VV

u

21

мұнда u

-лабораториялық (тыныштық) жүйедегі дененің жылдамдығы

ndashтыныштық жүйеге қатысты V

жылдамдықпен қозғалатын жүйедегі дененің

жылдамдығы Релятивистік бөлшектің массасы және импульсі

c

mp

c

mm

22

0

22

0

υ1

υ

υ1

мұнда m0 ndash тыныштық массасыРелятивистік бөлшектің толық және кинетикалық энергиясы

20

20

2 cmmTTcmmcE

Релятивистік бөлшектің импульсі және энергиясы арасындағы байланыс

cmTTpccpcmE 20

22420

2 2

4321 AAAA

Әдебиет

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Молекулалық физика және термодинамика

ЖоспарТақырып 12 Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздеріТақырып 3 Термодинамиканың негізгі заңдары Тақырып 3 Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

Зат мөлшері (моль саны)M

mv немесе

AN

Nv

мұнда N ndash жүйенің құрылымдық элементтерінің саны (молекулалар атомдар иондар және тб) NA- Авогадро тұрақтысы

Заттың мольдық массасы v

mM мұнда m- масса

Біртекті жүйенің бөлшектер (молекулалар атомдар иондар және тб) концентрациясы

MρN

VN

n A

мұнда V- жүйенің көлемі - зат тығыздығыГаздардың молекула-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі

p=3

2nlt gt=

3

1nlt

2

20υm

gt

Молекуланың бір еркіндік дәрежесіне келетін орташа кинетикалық энергия

21

T

Молекуланың толық энергиясы Ti

2

мұндағы k ndash Больцман тұрақтысы T-термодинамикалық температура i ndash еркіндік дәрежелер саны Газ қысымының молекулалар концентрациясынан және температурадан тәуелділігі

p=nkTМолекулалар жылдамдығы

орташа квадраттықM

RTкв

3υ

орташа арифметикалық M

RT

8

ықтималдыM

RTы

2υ

Идеал газдың күй теңдеуі (Менделеев mdash Клапейрон теңдеуі)

pV= RM

mT немесе pV= v RT

мұндағы m-газдың массасы M-газдың молярлық массасы R- газ тұрақтысы T-термодинамикалық температура Дальтон заңы p=p1 + p2+p3+hellip+pn

Газдың молярлық mC және меншікті c жылусыйымдылықтарының арасындағы байланыс

cMCm мұндағы M -газдың молярлық массасыИзохоралық және изобаралық мольдық жылусыйымдылықтар

2

iRCv

2

)2( RiC p

Изохоралық және изобаралық меншікті жылусыйымдылықтар

M

iRсv 2

M

Riс p 2

)2(

Р Майер теңдеуі Ср = Cv + R

Адиабата (Пуассон) көрсеткіші

V

p

c

c немесе

V

p

С

С немесе

i

i 2

Идеал газдың ішкі энергиясы

U=Nlt gt немесе U= ν TСv =2

i νRT

Изобаралық процесс (р=const) кезіндегі жұмысы

A=p(V2-V1)= )( 12 TTRM

m

Изотермиялық процесс (T=const) кезіндегі газ жұмысы

2

1

1

2 lnlnp

pRT

M

m

V

VRT

M

mA

Адиабаталық процесс кезінде

P

V

V=const

P=constT=const

=const

P

T

V=const

P=const

T=const

V

T

V=const

P=const

T=const

)( 21 TTCM

mA v

1

2

11 11

V

V

M

mRTA

Пуассон теңдеуі (адибаталық процесс теңдеуі) P V = constТермодинамиканың бірінші бастамасы (заңы)

Q = U+Aмұнда Q-газға берілген жылу мөлшері U ndash оның ішкі энергиясының өзгерісі A- сыртқы күштерге қарсы орындалған жұмысИзобаралық процесс үшін термодинамиканың бірінші бастамасы

Q= M

mCV T +

M

mR T =

M

mCp T =

2

2iνR T

Изохоралық процесс үшін (A=0)

Q=U =M

mCv T =

2

iνR T

Изотермиялық процесс үшін (U=0)

Q=1

2lnV

VRT

M

mA =ν

1

2

V

VlnRT

Адиабаталық процесс үшін (Q= 0)

Q=-U =-M

mCv T

Жалпы жағдайдағы цикл үшін пайдалы әсер коэффициенті (пәк)

11

21

Q

A

Q

QQ

мұндағы Q1 - жұмыс денесінің қыздырғыштан алатын жылу мөлшері Q2 -жұмыс денесінің суытқышқа беретін жылу мөлшері А ndash пайдалы жұмысКарно циклы үшін пәк

1

21

Q

QQ немесе

1

21

T

TT

мұндағы T1 ndash қыздырғыштың температурасы T2- суытқыш температурасыБір молекуланың бірлік уақыт аралығында соқтығысуларының орташа саны

ltzgt= nd 22

мұндағы d ndash молекуланың эффективті диаметрі n ndash молекулалар концентрациясы ltgt- молекулалардың орташа арифметикалық жылдамдығы Газ молекуласы еркін жүрісінің орташа үзындығы

ltlgt=

znd

22

1

Фик (диффузия) заңы

tSmdx

dnDm 1

мұндағы m - диффузия нәтижесінде S ауданнан t уақыт аралығында ауысқан газ

D - диффузия (диффузия коэффициенті) dx

dn - молекулалар концентрациясының

градиенті 1m - бір молекуланың массасыДиффузия коэффициенті

lD 3

1

Ньютон үйкеліс заңы

F=-dpdt=- (d dz) S

Мұндағы F ndash қозғалыстағы газ қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс (тұтқырлық) күші

Тұтқырлық lρη υ3

1

Фурье заңы tSdxdTQ )(

Жылуөткізгіштік Vcl υ3

1

мұндағы Vc - газдың меншікті изохоралық жылу сыйымдылығы

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Электр және магнетизм

ЖоспарТақырып 1 Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электрөрісінің жұмысы Тақырып 2 Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдарыТақырып 3 Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күшіТақырып 45 Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысыИндуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

Кулон заңы 221

221

04

1

r

QkQ

r

QQF

Фм

k 9109 Фм10858 120

Электр өрісінің кернеулігіQ

FE

мұндағы F

ndash өрістін берілген нүктесіне орнатылған нүктелік оң Q зарядына әсерететін күшЭлектр өрісіне орнатылған нүктелік Q зарядына әсер ететін күш

Электр өрісінің E

кернеулік векторының ағыны

S

E SE d cos немесе S

nE SE d

мұндағы α ndash E

кернеулік векторы және бет элементіне n

нормаль арасындағы бұрышdS ndash бет элементінің ауданы En ndash кернеулік векторының нормальға проекциясыНүктелік Q заряд электр өрісінің кернеулігі

204

1

r

QE

Радиусы R заряды Q металл сферамен тудырылатын электр өрісінің сфера центрінен rқашықтықтағы кернеулігісфера ішінде (r lt R) E = 0

сфера бетінде (r = R) 204

1

R

QE

сферадан тыс (r gt R) 204

1

r

QE

Электр өрістерінің суперпозиция (беттесу) принципі nEEEE

21

Кернеуліктері 1E

және 2E

өрістердің беттесуі кезінде кернеулік векторының абсолютмәні

cos2 2122

21 EEEEE

Шексіз біркелкі зарядталған жазықтықтың электр өрісі кернеулігі

02

1E

мұндағы σ ndash зарядтың беттік тығыздығы

Зарядтың беттік тығыздығы S

Q

Электр өрісінің потенциалы потенциал энергияның өрістің берілген нүктесіндеорнатылған нүктелік оң зарядқа қатынасына тең шама

Q

немесе

Q

A

Q нүктелік зарядтың r қашықтықтағы потенциалы

r

Q

04

1

n нүктелік зарядтардың

n

ii

1

Потенциал электр өрісінің кернеулігімен келесідей байланысқан gradE

Q зарядын потенциалы φ1 өріс нүктесінен потенциалы φ2 нкүтесіне орын ауыстырғандаэлектр өрсінің жұмысы

)( 21 QA немесе L

l lEQA d

Біртекті өріс үшін соңғы формула келесі түрде жазылады cosQElA

мұндағы l ndash орын ауыстыру α ndash E

векторы және l

орын ауыстыру бағыттарыарасындағы бұрыш

Жекеленген өткізгіштің немесе конденсатордың электр сыйымдылығы

QC

мұндағы ΔQ ndash өткізгішке (конденсаторға) берілген заряд Δφ ndash осы зарядпентудырылған потенциалдың өзгерісіДиэлектрлік өтімділігі ε шексіз ортада орналасқан радиусы R жекеленген өткізгішсфераның электр сыйымдылығы RC 04

Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы

d

SC 0

мұнда S ndash астарлар ауданы d ndash олардың арасындағы қашықтық ε ndash астарларарасындағы кеңістікті толтыратын диэлектриктің диэлектрлік өтімділігіТізбектей жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығыжалпы жағдайда

nCCCC

1

111

21

мұндағы n ndash конденсаторлар саны

Параллель жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығы жалпы жағдайда nCCCC 21

Зарядталған өткізгіштің энергиясы Q заряд φ потенциал және C электр сыйымдылықарқылы келесі қатынастармен өрнектеледі

QC

QCW

2

1

22

1 22

Зарядталған конденсатордың энергиясы

QUC

QCUW

2

1

22

1 22

Тұрақты токтың күшіt

QI

мұнда Q ndash өткізгіштің көлденең қимасынан t уақыт ішінде өткен электр мөлшеріБіртекті өткізгіштің кедергісі

S

lR

мұнда ρ ndash өткізгіш затының меншікті кедергісі l ndash оның ұзындығыӨткізгіштер жалғауларының кедергісі

тізбектей

n

iiRR

1 21 III

параллель

n

i iRR 1

11

21 UUU

Ом заңы

тізбек бөлігі үшін R

U

RI

21

тұйық тізбек үшін rR

I

Кирхгоф ережелері Бірінші ереже түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралыққосындысы нөлге тең

01

n

iiI

Екінші ереже тұйық контурда контурдың барлық бөліктеріндегі кернеулердіңалгебралық қосындысы электрқозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең

k

ii

n

iiiRI

11

мұнда Ii ndash i-інші бөліктегі ток күші Ri ndash i-інші бөліктегі белсенді кедергі εi ndash i-іншібөліктегі ток көздерінің эқк n ndash белсенді кедергілер бар бөліктер саны k ndash ток көздерібар бөліктер саныТұрақты ток тізбегінің бөлігінде t уақыт ішінде электросатикалық өріс және сыртқыкүштер атқаратын жұмыс IUtAТок қуаты

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

мұнда М ndash dt уақыт аралығында денеге әсер ететін күш моменті J ndash дененің инерциямоменті ω ndash бұрыштық жылдамдық Jω ndash импульс моментіКүш моменті

][ FrM

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден F

күш түсірілген нүктеге дейінгі радиус-векторКүш моментінің модулі

M=Flмұнда l ndash күш иіні( айналу осінен күш бағытына дейінгі ең қысқа қашықтық) Импульс моменті

][ prL

мұнда r

ndash қозғалмайтын нүктеден p

импульс векторына дейінгі радиус-векторИнерция моменті тұрақты болса JM

мұнда ε ndash бұрыштық үдеу

Дененің оське қатысты импульс моменті JL

Материалдық нүктенің инерция моменті 2mrJ мұнда m ndash нүкте массасы r ndash оның айналу осінен арақашықтығыҚатты дененің инерция моменті

1

2

n

iiirmJ

мұнда массасы Δmі ndash элементтің айналу осіне дейінгі rі қашықтығыДененің массасы үзіліссіз орналасса интеграл арқылы табылады

2dVrJdVdm

мұнда V ndash дене көлеміШтейнер теоремасы 2

0 maJJ

мұнда J0 ndash ауырлық центрі арқылы және берілген оске параллель өтетін дененің инерция моменті a ndash остер арасындағы қашықтық m ndash дене массасыИнерция моменті өзгермейтін бір дене үшін импульс моментінің сақталу заңы

2211 ωω JJ

мұнда J1 және J2 ndash бастапқы және соңғы инерция моменттері ω1 және ω2 ndash дененің бастапқы және соңғы бұрыштық жылдамдықтрыАйналатын денеге әсер ететін тұрақты күш моментінің жұмысы

MA

мұнда φ ndash дененің бұрылу бұрышыДене айналмалы қозғалғандағы лездік қуат

MN

Айналып тұрған дененің кинетикалық энергиясы2

2

1JT

Жазықтықта сырғанамай домалаған дененің кинетикалық энергиясы

2

1

2

1 22 JmT

мұнда 2m2

1 ndash ілгерімелі қозғалыстың кинетикалық энергиясы υ ndash дененің инерция

центрінің жылдамдығы 2J2

1 - дененің инерция центрі арқылы өтетін осьті айналу

қозғалысының кинетикалық энергиясыh тереңдікте сұйықтық бағанасының гидростатикалық қысымы

ghp

мұнда ρ ndash сұйықтық тығыздығыАрхимед заңы

ρgVFA

мұнда FA ndash кері итеруші күш V ndash ығыстырылған сұйықтың көлеміҮзіліссіздік теңдеуі

constS мұнда S ndash түтіктің көлденең қимасы ndash сұйықтықтың жылдамдығыСығылмайтын идеал сұйықтықтың стационарлы ағыны үшін Бернулли теңдеуі

constpρgh2

ρv2

мұнда p ndash түтіктің белгілі бір қимасы үшін сұйықтың статикалық қысымы v ndash осы

қимадағы сұйықтықтың жылдамдығы 2

2ndash бұл қима үшін сұйықтықтың

динамикалық қысымы h ndash қима орналасқан жердің биіктігі ρgh ndash гидростатикалыққысымАшық кең ыдыстағы кішігірім саңылаудан сұйықтықтың ағу жылдамдығынанықтайтын Торричелли формуласы

2gh

мұнда h ndash ыдыстағы сұйықтықтың деңгейінен саңылыуға дейінгі тереңдік

Тұтқырлы ортада баяу қозғалған шариктің кедергі күшін Стокс формуласы анықтайдыrηπF 6

мұнда r ndash шарик радиусы ndash оның жылдамдығы ndash тұтқырлық

Сағат жүрісінің релятивистік баяулауы

1 22 cυ

ττ

мұнда τ ndash екі оқиға арасындағы тыныштық жүйедегі уақыт аралығы ndash сол екі оқиғаарасындағы дене қозғалатын жүйедегі уақыт аралығыҰзындықтың релятивистік (лоренцтік) қысқаруы

2

2

0 c1ll

мұнда 0l - дененің тыныштықта болатын жүйедегі ұзындығы (меншікті ұзындық) l - дененің қозғалатын жүйедегі ұзындығыРелятивистік жылдамдықтар қосылу заңы

c

VV

u

21

мұнда u

-лабораториялық (тыныштық) жүйедегі дененің жылдамдығы

ndashтыныштық жүйеге қатысты V

жылдамдықпен қозғалатын жүйедегі дененің

жылдамдығы Релятивистік бөлшектің массасы және импульсі

c

mp

c

mm

22

0

22

0

υ1

υ

υ1

мұнда m0 ndash тыныштық массасыРелятивистік бөлшектің толық және кинетикалық энергиясы

20

20

2 cmmTTcmmcE

Релятивистік бөлшектің импульсі және энергиясы арасындағы байланыс

cmTTpccpcmE 20

22420

2 2

4321 AAAA

Әдебиет

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Молекулалық физика және термодинамика

ЖоспарТақырып 12 Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздеріТақырып 3 Термодинамиканың негізгі заңдары Тақырып 3 Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

Зат мөлшері (моль саны)M

mv немесе

AN

Nv

мұнда N ndash жүйенің құрылымдық элементтерінің саны (молекулалар атомдар иондар және тб) NA- Авогадро тұрақтысы

Заттың мольдық массасы v

mM мұнда m- масса

Біртекті жүйенің бөлшектер (молекулалар атомдар иондар және тб) концентрациясы

MρN

VN

n A

мұнда V- жүйенің көлемі - зат тығыздығыГаздардың молекула-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі

p=3

2nlt gt=

3

1nlt

2

20υm

gt

Молекуланың бір еркіндік дәрежесіне келетін орташа кинетикалық энергия

21

T

Молекуланың толық энергиясы Ti

2

мұндағы k ndash Больцман тұрақтысы T-термодинамикалық температура i ndash еркіндік дәрежелер саны Газ қысымының молекулалар концентрациясынан және температурадан тәуелділігі

p=nkTМолекулалар жылдамдығы

орташа квадраттықM

RTкв

3υ

орташа арифметикалық M

RT

8

ықтималдыM

RTы

2υ

Идеал газдың күй теңдеуі (Менделеев mdash Клапейрон теңдеуі)

pV= RM

mT немесе pV= v RT

мұндағы m-газдың массасы M-газдың молярлық массасы R- газ тұрақтысы T-термодинамикалық температура Дальтон заңы p=p1 + p2+p3+hellip+pn

Газдың молярлық mC және меншікті c жылусыйымдылықтарының арасындағы байланыс

cMCm мұндағы M -газдың молярлық массасыИзохоралық және изобаралық мольдық жылусыйымдылықтар

2

iRCv

2

)2( RiC p

Изохоралық және изобаралық меншікті жылусыйымдылықтар

M

iRсv 2

M

Riс p 2

)2(

Р Майер теңдеуі Ср = Cv + R

Адиабата (Пуассон) көрсеткіші

V

p

c

c немесе

V

p

С

С немесе

i

i 2

Идеал газдың ішкі энергиясы

U=Nlt gt немесе U= ν TСv =2

i νRT

Изобаралық процесс (р=const) кезіндегі жұмысы

A=p(V2-V1)= )( 12 TTRM

m

Изотермиялық процесс (T=const) кезіндегі газ жұмысы

2

1

1

2 lnlnp

pRT

M

m

V

VRT

M

mA

Адиабаталық процесс кезінде

P

V

V=const

P=constT=const

=const

P

T

V=const

P=const

T=const

V

T

V=const

P=const

T=const

)( 21 TTCM

mA v

1

2

11 11

V

V

M

mRTA

Пуассон теңдеуі (адибаталық процесс теңдеуі) P V = constТермодинамиканың бірінші бастамасы (заңы)

Q = U+Aмұнда Q-газға берілген жылу мөлшері U ndash оның ішкі энергиясының өзгерісі A- сыртқы күштерге қарсы орындалған жұмысИзобаралық процесс үшін термодинамиканың бірінші бастамасы

Q= M

mCV T +

M

mR T =

M

mCp T =

2

2iνR T

Изохоралық процесс үшін (A=0)

Q=U =M

mCv T =

2

iνR T

Изотермиялық процесс үшін (U=0)

Q=1

2lnV

VRT

M

mA =ν

1

2

V

VlnRT

Адиабаталық процесс үшін (Q= 0)

Q=-U =-M

mCv T

Жалпы жағдайдағы цикл үшін пайдалы әсер коэффициенті (пәк)

11

21

Q

A

Q

QQ

мұндағы Q1 - жұмыс денесінің қыздырғыштан алатын жылу мөлшері Q2 -жұмыс денесінің суытқышқа беретін жылу мөлшері А ndash пайдалы жұмысКарно циклы үшін пәк

1

21

Q

QQ немесе

1

21

T

TT

мұндағы T1 ndash қыздырғыштың температурасы T2- суытқыш температурасыБір молекуланың бірлік уақыт аралығында соқтығысуларының орташа саны

ltzgt= nd 22

мұндағы d ndash молекуланың эффективті диаметрі n ndash молекулалар концентрациясы ltgt- молекулалардың орташа арифметикалық жылдамдығы Газ молекуласы еркін жүрісінің орташа үзындығы

ltlgt=

znd

22

1

Фик (диффузия) заңы

tSmdx

dnDm 1

мұндағы m - диффузия нәтижесінде S ауданнан t уақыт аралығында ауысқан газ

D - диффузия (диффузия коэффициенті) dx

dn - молекулалар концентрациясының

градиенті 1m - бір молекуланың массасыДиффузия коэффициенті

lD 3

1

Ньютон үйкеліс заңы

F=-dpdt=- (d dz) S

Мұндағы F ndash қозғалыстағы газ қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс (тұтқырлық) күші

Тұтқырлық lρη υ3

1

Фурье заңы tSdxdTQ )(

Жылуөткізгіштік Vcl υ3

1

мұндағы Vc - газдың меншікті изохоралық жылу сыйымдылығы

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Электр және магнетизм

ЖоспарТақырып 1 Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электрөрісінің жұмысы Тақырып 2 Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдарыТақырып 3 Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күшіТақырып 45 Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысыИндуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

Кулон заңы 221

221

04

1

r

QkQ

r

QQF

Фм

k 9109 Фм10858 120

Электр өрісінің кернеулігіQ

FE

мұндағы F

ndash өрістін берілген нүктесіне орнатылған нүктелік оң Q зарядына әсерететін күшЭлектр өрісіне орнатылған нүктелік Q зарядына әсер ететін күш

Электр өрісінің E

кернеулік векторының ағыны

S

E SE d cos немесе S

nE SE d

мұндағы α ndash E

кернеулік векторы және бет элементіне n

нормаль арасындағы бұрышdS ndash бет элементінің ауданы En ndash кернеулік векторының нормальға проекциясыНүктелік Q заряд электр өрісінің кернеулігі

204

1

r

QE

Радиусы R заряды Q металл сферамен тудырылатын электр өрісінің сфера центрінен rқашықтықтағы кернеулігісфера ішінде (r lt R) E = 0

сфера бетінде (r = R) 204

1

R

QE

сферадан тыс (r gt R) 204

1

r

QE

Электр өрістерінің суперпозиция (беттесу) принципі nEEEE

21

Кернеуліктері 1E

және 2E

өрістердің беттесуі кезінде кернеулік векторының абсолютмәні

cos2 2122

21 EEEEE

Шексіз біркелкі зарядталған жазықтықтың электр өрісі кернеулігі

02

1E

мұндағы σ ndash зарядтың беттік тығыздығы

Зарядтың беттік тығыздығы S

Q

Электр өрісінің потенциалы потенциал энергияның өрістің берілген нүктесіндеорнатылған нүктелік оң зарядқа қатынасына тең шама

Q

немесе

Q

A

Q нүктелік зарядтың r қашықтықтағы потенциалы

r

Q

04

1

n нүктелік зарядтардың

n

ii

1

Потенциал электр өрісінің кернеулігімен келесідей байланысқан gradE

Q зарядын потенциалы φ1 өріс нүктесінен потенциалы φ2 нкүтесіне орын ауыстырғандаэлектр өрсінің жұмысы

)( 21 QA немесе L

l lEQA d

Біртекті өріс үшін соңғы формула келесі түрде жазылады cosQElA

мұндағы l ndash орын ауыстыру α ndash E

векторы және l

орын ауыстыру бағыттарыарасындағы бұрыш

Жекеленген өткізгіштің немесе конденсатордың электр сыйымдылығы

QC

мұндағы ΔQ ndash өткізгішке (конденсаторға) берілген заряд Δφ ndash осы зарядпентудырылған потенциалдың өзгерісіДиэлектрлік өтімділігі ε шексіз ортада орналасқан радиусы R жекеленген өткізгішсфераның электр сыйымдылығы RC 04

Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы

d

SC 0

мұнда S ndash астарлар ауданы d ndash олардың арасындағы қашықтық ε ndash астарларарасындағы кеңістікті толтыратын диэлектриктің диэлектрлік өтімділігіТізбектей жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығыжалпы жағдайда

nCCCC

1

111

21

мұндағы n ndash конденсаторлар саны

Параллель жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығы жалпы жағдайда nCCCC 21

Зарядталған өткізгіштің энергиясы Q заряд φ потенциал және C электр сыйымдылықарқылы келесі қатынастармен өрнектеледі

QC

QCW

2

1

22

1 22

Зарядталған конденсатордың энергиясы

QUC

QCUW

2

1

22

1 22

Тұрақты токтың күшіt

QI

мұнда Q ndash өткізгіштің көлденең қимасынан t уақыт ішінде өткен электр мөлшеріБіртекті өткізгіштің кедергісі

S

lR

мұнда ρ ndash өткізгіш затының меншікті кедергісі l ndash оның ұзындығыӨткізгіштер жалғауларының кедергісі

тізбектей

n

iiRR

1 21 III

параллель

n

i iRR 1

11

21 UUU

Ом заңы

тізбек бөлігі үшін R

U

RI

21

тұйық тізбек үшін rR

I

Кирхгоф ережелері Бірінші ереже түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралыққосындысы нөлге тең

01

n

iiI

Екінші ереже тұйық контурда контурдың барлық бөліктеріндегі кернеулердіңалгебралық қосындысы электрқозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең

k

ii

n

iiiRI

11

мұнда Ii ndash i-інші бөліктегі ток күші Ri ndash i-інші бөліктегі белсенді кедергі εi ndash i-іншібөліктегі ток көздерінің эқк n ndash белсенді кедергілер бар бөліктер саны k ndash ток көздерібар бөліктер саныТұрақты ток тізбегінің бөлігінде t уақыт ішінде электросатикалық өріс және сыртқыкүштер атқаратын жұмыс IUtAТок қуаты

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

ρgVFA

мұнда FA ndash кері итеруші күш V ndash ығыстырылған сұйықтың көлеміҮзіліссіздік теңдеуі

constS мұнда S ndash түтіктің көлденең қимасы ndash сұйықтықтың жылдамдығыСығылмайтын идеал сұйықтықтың стационарлы ағыны үшін Бернулли теңдеуі

constpρgh2

ρv2

мұнда p ndash түтіктің белгілі бір қимасы үшін сұйықтың статикалық қысымы v ndash осы

қимадағы сұйықтықтың жылдамдығы 2

2ndash бұл қима үшін сұйықтықтың

динамикалық қысымы h ndash қима орналасқан жердің биіктігі ρgh ndash гидростатикалыққысымАшық кең ыдыстағы кішігірім саңылаудан сұйықтықтың ағу жылдамдығынанықтайтын Торричелли формуласы

2gh

мұнда h ndash ыдыстағы сұйықтықтың деңгейінен саңылыуға дейінгі тереңдік

Тұтқырлы ортада баяу қозғалған шариктің кедергі күшін Стокс формуласы анықтайдыrηπF 6

мұнда r ndash шарик радиусы ndash оның жылдамдығы ndash тұтқырлық

Сағат жүрісінің релятивистік баяулауы

1 22 cυ

ττ

мұнда τ ndash екі оқиға арасындағы тыныштық жүйедегі уақыт аралығы ndash сол екі оқиғаарасындағы дене қозғалатын жүйедегі уақыт аралығыҰзындықтың релятивистік (лоренцтік) қысқаруы

2

2

0 c1ll

мұнда 0l - дененің тыныштықта болатын жүйедегі ұзындығы (меншікті ұзындық) l - дененің қозғалатын жүйедегі ұзындығыРелятивистік жылдамдықтар қосылу заңы

c

VV

u

21

мұнда u

-лабораториялық (тыныштық) жүйедегі дененің жылдамдығы

ndashтыныштық жүйеге қатысты V

жылдамдықпен қозғалатын жүйедегі дененің

жылдамдығы Релятивистік бөлшектің массасы және импульсі

c

mp

c

mm

22

0

22

0

υ1

υ

υ1

мұнда m0 ndash тыныштық массасыРелятивистік бөлшектің толық және кинетикалық энергиясы

20

20

2 cmmTTcmmcE

Релятивистік бөлшектің импульсі және энергиясы арасындағы байланыс

cmTTpccpcmE 20

22420

2 2

4321 AAAA

Әдебиет

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Молекулалық физика және термодинамика

ЖоспарТақырып 12 Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздеріТақырып 3 Термодинамиканың негізгі заңдары Тақырып 3 Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

Зат мөлшері (моль саны)M

mv немесе

AN

Nv

мұнда N ndash жүйенің құрылымдық элементтерінің саны (молекулалар атомдар иондар және тб) NA- Авогадро тұрақтысы

Заттың мольдық массасы v

mM мұнда m- масса

Біртекті жүйенің бөлшектер (молекулалар атомдар иондар және тб) концентрациясы

MρN

VN

n A

мұнда V- жүйенің көлемі - зат тығыздығыГаздардың молекула-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі

p=3

2nlt gt=

3

1nlt

2

20υm

gt

Молекуланың бір еркіндік дәрежесіне келетін орташа кинетикалық энергия

21

T

Молекуланың толық энергиясы Ti

2

мұндағы k ndash Больцман тұрақтысы T-термодинамикалық температура i ndash еркіндік дәрежелер саны Газ қысымының молекулалар концентрациясынан және температурадан тәуелділігі

p=nkTМолекулалар жылдамдығы

орташа квадраттықM

RTкв

3υ

орташа арифметикалық M

RT

8

ықтималдыM

RTы

2υ

Идеал газдың күй теңдеуі (Менделеев mdash Клапейрон теңдеуі)

pV= RM

mT немесе pV= v RT

мұндағы m-газдың массасы M-газдың молярлық массасы R- газ тұрақтысы T-термодинамикалық температура Дальтон заңы p=p1 + p2+p3+hellip+pn

Газдың молярлық mC және меншікті c жылусыйымдылықтарының арасындағы байланыс

cMCm мұндағы M -газдың молярлық массасыИзохоралық және изобаралық мольдық жылусыйымдылықтар

2

iRCv

2

)2( RiC p

Изохоралық және изобаралық меншікті жылусыйымдылықтар

M

iRсv 2

M

Riс p 2

)2(

Р Майер теңдеуі Ср = Cv + R

Адиабата (Пуассон) көрсеткіші

V

p

c

c немесе

V

p

С

С немесе

i

i 2

Идеал газдың ішкі энергиясы

U=Nlt gt немесе U= ν TСv =2

i νRT

Изобаралық процесс (р=const) кезіндегі жұмысы

A=p(V2-V1)= )( 12 TTRM

m

Изотермиялық процесс (T=const) кезіндегі газ жұмысы

2

1

1

2 lnlnp

pRT

M

m

V

VRT

M

mA

Адиабаталық процесс кезінде

P

V

V=const

P=constT=const

=const

P

T

V=const

P=const

T=const

V

T

V=const

P=const

T=const

)( 21 TTCM

mA v

1

2

11 11

V

V

M

mRTA

Пуассон теңдеуі (адибаталық процесс теңдеуі) P V = constТермодинамиканың бірінші бастамасы (заңы)

Q = U+Aмұнда Q-газға берілген жылу мөлшері U ndash оның ішкі энергиясының өзгерісі A- сыртқы күштерге қарсы орындалған жұмысИзобаралық процесс үшін термодинамиканың бірінші бастамасы

Q= M

mCV T +

M

mR T =

M

mCp T =

2

2iνR T

Изохоралық процесс үшін (A=0)

Q=U =M

mCv T =

2

iνR T

Изотермиялық процесс үшін (U=0)

Q=1

2lnV

VRT

M

mA =ν

1

2

V

VlnRT

Адиабаталық процесс үшін (Q= 0)

Q=-U =-M

mCv T

Жалпы жағдайдағы цикл үшін пайдалы әсер коэффициенті (пәк)

11

21

Q

A

Q

QQ

мұндағы Q1 - жұмыс денесінің қыздырғыштан алатын жылу мөлшері Q2 -жұмыс денесінің суытқышқа беретін жылу мөлшері А ndash пайдалы жұмысКарно циклы үшін пәк

1

21

Q

QQ немесе

1

21

T

TT

мұндағы T1 ndash қыздырғыштың температурасы T2- суытқыш температурасыБір молекуланың бірлік уақыт аралығында соқтығысуларының орташа саны

ltzgt= nd 22

мұндағы d ndash молекуланың эффективті диаметрі n ndash молекулалар концентрациясы ltgt- молекулалардың орташа арифметикалық жылдамдығы Газ молекуласы еркін жүрісінің орташа үзындығы

ltlgt=

znd

22

1

Фик (диффузия) заңы

tSmdx

dnDm 1

мұндағы m - диффузия нәтижесінде S ауданнан t уақыт аралығында ауысқан газ

D - диффузия (диффузия коэффициенті) dx

dn - молекулалар концентрациясының

градиенті 1m - бір молекуланың массасыДиффузия коэффициенті

lD 3

1

Ньютон үйкеліс заңы

F=-dpdt=- (d dz) S

Мұндағы F ndash қозғалыстағы газ қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс (тұтқырлық) күші

Тұтқырлық lρη υ3

1

Фурье заңы tSdxdTQ )(

Жылуөткізгіштік Vcl υ3

1

мұндағы Vc - газдың меншікті изохоралық жылу сыйымдылығы

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Электр және магнетизм

ЖоспарТақырып 1 Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электрөрісінің жұмысы Тақырып 2 Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдарыТақырып 3 Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күшіТақырып 45 Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысыИндуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

Кулон заңы 221

221

04

1

r

QkQ

r

QQF

Фм

k 9109 Фм10858 120

Электр өрісінің кернеулігіQ

FE

мұндағы F

ndash өрістін берілген нүктесіне орнатылған нүктелік оң Q зарядына әсерететін күшЭлектр өрісіне орнатылған нүктелік Q зарядына әсер ететін күш

Электр өрісінің E

кернеулік векторының ағыны

S

E SE d cos немесе S

nE SE d

мұндағы α ndash E

кернеулік векторы және бет элементіне n

нормаль арасындағы бұрышdS ndash бет элементінің ауданы En ndash кернеулік векторының нормальға проекциясыНүктелік Q заряд электр өрісінің кернеулігі

204

1

r

QE

Радиусы R заряды Q металл сферамен тудырылатын электр өрісінің сфера центрінен rқашықтықтағы кернеулігісфера ішінде (r lt R) E = 0

сфера бетінде (r = R) 204

1

R

QE

сферадан тыс (r gt R) 204

1

r

QE

Электр өрістерінің суперпозиция (беттесу) принципі nEEEE

21

Кернеуліктері 1E

және 2E

өрістердің беттесуі кезінде кернеулік векторының абсолютмәні

cos2 2122

21 EEEEE

Шексіз біркелкі зарядталған жазықтықтың электр өрісі кернеулігі

02

1E

мұндағы σ ndash зарядтың беттік тығыздығы

Зарядтың беттік тығыздығы S

Q

Электр өрісінің потенциалы потенциал энергияның өрістің берілген нүктесіндеорнатылған нүктелік оң зарядқа қатынасына тең шама

Q

немесе

Q

A

Q нүктелік зарядтың r қашықтықтағы потенциалы

r

Q

04

1

n нүктелік зарядтардың

n

ii

1

Потенциал электр өрісінің кернеулігімен келесідей байланысқан gradE

Q зарядын потенциалы φ1 өріс нүктесінен потенциалы φ2 нкүтесіне орын ауыстырғандаэлектр өрсінің жұмысы

)( 21 QA немесе L

l lEQA d

Біртекті өріс үшін соңғы формула келесі түрде жазылады cosQElA

мұндағы l ndash орын ауыстыру α ndash E

векторы және l

орын ауыстыру бағыттарыарасындағы бұрыш

Жекеленген өткізгіштің немесе конденсатордың электр сыйымдылығы

QC

мұндағы ΔQ ndash өткізгішке (конденсаторға) берілген заряд Δφ ndash осы зарядпентудырылған потенциалдың өзгерісіДиэлектрлік өтімділігі ε шексіз ортада орналасқан радиусы R жекеленген өткізгішсфераның электр сыйымдылығы RC 04

Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы

d

SC 0

мұнда S ndash астарлар ауданы d ndash олардың арасындағы қашықтық ε ndash астарларарасындағы кеңістікті толтыратын диэлектриктің диэлектрлік өтімділігіТізбектей жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығыжалпы жағдайда

nCCCC

1

111

21

мұндағы n ndash конденсаторлар саны

Параллель жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығы жалпы жағдайда nCCCC 21

Зарядталған өткізгіштің энергиясы Q заряд φ потенциал және C электр сыйымдылықарқылы келесі қатынастармен өрнектеледі

QC

QCW

2

1

22

1 22

Зарядталған конденсатордың энергиясы

QUC

QCUW

2

1

22

1 22

Тұрақты токтың күшіt

QI

мұнда Q ndash өткізгіштің көлденең қимасынан t уақыт ішінде өткен электр мөлшеріБіртекті өткізгіштің кедергісі

S

lR

мұнда ρ ndash өткізгіш затының меншікті кедергісі l ndash оның ұзындығыӨткізгіштер жалғауларының кедергісі

тізбектей

n

iiRR

1 21 III

параллель

n

i iRR 1

11

21 UUU

Ом заңы

тізбек бөлігі үшін R

U

RI

21

тұйық тізбек үшін rR

I

Кирхгоф ережелері Бірінші ереже түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралыққосындысы нөлге тең

01

n

iiI

Екінші ереже тұйық контурда контурдың барлық бөліктеріндегі кернеулердіңалгебралық қосындысы электрқозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең

k

ii

n

iiiRI

11

мұнда Ii ndash i-інші бөліктегі ток күші Ri ndash i-інші бөліктегі белсенді кедергі εi ndash i-іншібөліктегі ток көздерінің эқк n ndash белсенді кедергілер бар бөліктер саны k ndash ток көздерібар бөліктер саныТұрақты ток тізбегінің бөлігінде t уақыт ішінде электросатикалық өріс және сыртқыкүштер атқаратын жұмыс IUtAТок қуаты

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Молекулалық физика және термодинамика

ЖоспарТақырып 12 Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздеріТақырып 3 Термодинамиканың негізгі заңдары Тақырып 3 Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

Зат мөлшері (моль саны)M

mv немесе

AN

Nv

мұнда N ndash жүйенің құрылымдық элементтерінің саны (молекулалар атомдар иондар және тб) NA- Авогадро тұрақтысы

Заттың мольдық массасы v

mM мұнда m- масса

Біртекті жүйенің бөлшектер (молекулалар атомдар иондар және тб) концентрациясы

MρN

VN

n A

мұнда V- жүйенің көлемі - зат тығыздығыГаздардың молекула-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі

p=3

2nlt gt=

3

1nlt

2

20υm

gt

Молекуланың бір еркіндік дәрежесіне келетін орташа кинетикалық энергия

21

T

Молекуланың толық энергиясы Ti

2

мұндағы k ndash Больцман тұрақтысы T-термодинамикалық температура i ndash еркіндік дәрежелер саны Газ қысымының молекулалар концентрациясынан және температурадан тәуелділігі

p=nkTМолекулалар жылдамдығы

орташа квадраттықM

RTкв

3υ

орташа арифметикалық M

RT

8

ықтималдыM

RTы

2υ

Идеал газдың күй теңдеуі (Менделеев mdash Клапейрон теңдеуі)

pV= RM

mT немесе pV= v RT

мұндағы m-газдың массасы M-газдың молярлық массасы R- газ тұрақтысы T-термодинамикалық температура Дальтон заңы p=p1 + p2+p3+hellip+pn

Газдың молярлық mC және меншікті c жылусыйымдылықтарының арасындағы байланыс

cMCm мұндағы M -газдың молярлық массасыИзохоралық және изобаралық мольдық жылусыйымдылықтар

2

iRCv

2

)2( RiC p

Изохоралық және изобаралық меншікті жылусыйымдылықтар

M

iRсv 2

M

Riс p 2

)2(

Р Майер теңдеуі Ср = Cv + R

Адиабата (Пуассон) көрсеткіші

V

p

c

c немесе

V

p

С

С немесе

i

i 2

Идеал газдың ішкі энергиясы

U=Nlt gt немесе U= ν TСv =2

i νRT

Изобаралық процесс (р=const) кезіндегі жұмысы

A=p(V2-V1)= )( 12 TTRM

m

Изотермиялық процесс (T=const) кезіндегі газ жұмысы

2

1

1

2 lnlnp

pRT

M

m

V

VRT

M

mA

Адиабаталық процесс кезінде

P

V

V=const

P=constT=const

=const

P

T

V=const

P=const

T=const

V

T

V=const

P=const

T=const

)( 21 TTCM

mA v

1

2

11 11

V

V

M

mRTA

Пуассон теңдеуі (адибаталық процесс теңдеуі) P V = constТермодинамиканың бірінші бастамасы (заңы)

Q = U+Aмұнда Q-газға берілген жылу мөлшері U ndash оның ішкі энергиясының өзгерісі A- сыртқы күштерге қарсы орындалған жұмысИзобаралық процесс үшін термодинамиканың бірінші бастамасы

Q= M

mCV T +

M

mR T =

M

mCp T =

2

2iνR T

Изохоралық процесс үшін (A=0)

Q=U =M

mCv T =

2

iνR T

Изотермиялық процесс үшін (U=0)

Q=1

2lnV

VRT

M

mA =ν

1

2

V

VlnRT

Адиабаталық процесс үшін (Q= 0)

Q=-U =-M

mCv T

Жалпы жағдайдағы цикл үшін пайдалы әсер коэффициенті (пәк)

11

21

Q

A

Q

QQ

мұндағы Q1 - жұмыс денесінің қыздырғыштан алатын жылу мөлшері Q2 -жұмыс денесінің суытқышқа беретін жылу мөлшері А ndash пайдалы жұмысКарно циклы үшін пәк

1

21

Q

QQ немесе

1

21

T

TT

мұндағы T1 ndash қыздырғыштың температурасы T2- суытқыш температурасыБір молекуланың бірлік уақыт аралығында соқтығысуларының орташа саны

ltzgt= nd 22

мұндағы d ndash молекуланың эффективті диаметрі n ndash молекулалар концентрациясы ltgt- молекулалардың орташа арифметикалық жылдамдығы Газ молекуласы еркін жүрісінің орташа үзындығы

ltlgt=

znd

22

1

Фик (диффузия) заңы

tSmdx

dnDm 1

мұндағы m - диффузия нәтижесінде S ауданнан t уақыт аралығында ауысқан газ

D - диффузия (диффузия коэффициенті) dx

dn - молекулалар концентрациясының

градиенті 1m - бір молекуланың массасыДиффузия коэффициенті

lD 3

1

Ньютон үйкеліс заңы

F=-dpdt=- (d dz) S

Мұндағы F ndash қозғалыстағы газ қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс (тұтқырлық) күші

Тұтқырлық lρη υ3

1

Фурье заңы tSdxdTQ )(

Жылуөткізгіштік Vcl υ3

1

мұндағы Vc - газдың меншікті изохоралық жылу сыйымдылығы

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Электр және магнетизм

ЖоспарТақырып 1 Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электрөрісінің жұмысы Тақырып 2 Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдарыТақырып 3 Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күшіТақырып 45 Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысыИндуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

Кулон заңы 221

221

04

1

r

QkQ

r

QQF

Фм

k 9109 Фм10858 120

Электр өрісінің кернеулігіQ

FE

мұндағы F

ndash өрістін берілген нүктесіне орнатылған нүктелік оң Q зарядына әсерететін күшЭлектр өрісіне орнатылған нүктелік Q зарядына әсер ететін күш

Электр өрісінің E

кернеулік векторының ағыны

S

E SE d cos немесе S

nE SE d

мұндағы α ndash E

кернеулік векторы және бет элементіне n

нормаль арасындағы бұрышdS ndash бет элементінің ауданы En ndash кернеулік векторының нормальға проекциясыНүктелік Q заряд электр өрісінің кернеулігі

204

1

r

QE

Радиусы R заряды Q металл сферамен тудырылатын электр өрісінің сфера центрінен rқашықтықтағы кернеулігісфера ішінде (r lt R) E = 0

сфера бетінде (r = R) 204

1

R

QE

сферадан тыс (r gt R) 204

1

r

QE

Электр өрістерінің суперпозиция (беттесу) принципі nEEEE

21

Кернеуліктері 1E

және 2E

өрістердің беттесуі кезінде кернеулік векторының абсолютмәні

cos2 2122

21 EEEEE

Шексіз біркелкі зарядталған жазықтықтың электр өрісі кернеулігі

02

1E

мұндағы σ ndash зарядтың беттік тығыздығы

Зарядтың беттік тығыздығы S

Q

Электр өрісінің потенциалы потенциал энергияның өрістің берілген нүктесіндеорнатылған нүктелік оң зарядқа қатынасына тең шама

Q

немесе

Q

A

Q нүктелік зарядтың r қашықтықтағы потенциалы

r

Q

04

1

n нүктелік зарядтардың

n

ii

1

Потенциал электр өрісінің кернеулігімен келесідей байланысқан gradE

Q зарядын потенциалы φ1 өріс нүктесінен потенциалы φ2 нкүтесіне орын ауыстырғандаэлектр өрсінің жұмысы

)( 21 QA немесе L

l lEQA d

Біртекті өріс үшін соңғы формула келесі түрде жазылады cosQElA

мұндағы l ndash орын ауыстыру α ndash E

векторы және l

орын ауыстыру бағыттарыарасындағы бұрыш

Жекеленген өткізгіштің немесе конденсатордың электр сыйымдылығы

QC

мұндағы ΔQ ndash өткізгішке (конденсаторға) берілген заряд Δφ ndash осы зарядпентудырылған потенциалдың өзгерісіДиэлектрлік өтімділігі ε шексіз ортада орналасқан радиусы R жекеленген өткізгішсфераның электр сыйымдылығы RC 04

Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы

d

SC 0

мұнда S ndash астарлар ауданы d ndash олардың арасындағы қашықтық ε ndash астарларарасындағы кеңістікті толтыратын диэлектриктің диэлектрлік өтімділігіТізбектей жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығыжалпы жағдайда

nCCCC

1

111

21

мұндағы n ndash конденсаторлар саны

Параллель жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығы жалпы жағдайда nCCCC 21

Зарядталған өткізгіштің энергиясы Q заряд φ потенциал және C электр сыйымдылықарқылы келесі қатынастармен өрнектеледі

QC

QCW

2

1

22

1 22

Зарядталған конденсатордың энергиясы

QUC

QCUW

2

1

22

1 22

Тұрақты токтың күшіt

QI

мұнда Q ndash өткізгіштің көлденең қимасынан t уақыт ішінде өткен электр мөлшеріБіртекті өткізгіштің кедергісі

S

lR

мұнда ρ ndash өткізгіш затының меншікті кедергісі l ndash оның ұзындығыӨткізгіштер жалғауларының кедергісі

тізбектей

n

iiRR

1 21 III

параллель

n

i iRR 1

11

21 UUU

Ом заңы

тізбек бөлігі үшін R

U

RI

21

тұйық тізбек үшін rR

I

Кирхгоф ережелері Бірінші ереже түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралыққосындысы нөлге тең

01

n

iiI

Екінші ереже тұйық контурда контурдың барлық бөліктеріндегі кернеулердіңалгебралық қосындысы электрқозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең

k

ii

n

iiiRI

11

мұнда Ii ndash i-інші бөліктегі ток күші Ri ndash i-інші бөліктегі белсенді кедергі εi ndash i-іншібөліктегі ток көздерінің эқк n ndash белсенді кедергілер бар бөліктер саны k ndash ток көздерібар бөліктер саныТұрақты ток тізбегінің бөлігінде t уақыт ішінде электросатикалық өріс және сыртқыкүштер атқаратын жұмыс IUtAТок қуаты

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

pV= RM

mT немесе pV= v RT

мұндағы m-газдың массасы M-газдың молярлық массасы R- газ тұрақтысы T-термодинамикалық температура Дальтон заңы p=p1 + p2+p3+hellip+pn

Газдың молярлық mC және меншікті c жылусыйымдылықтарының арасындағы байланыс

cMCm мұндағы M -газдың молярлық массасыИзохоралық және изобаралық мольдық жылусыйымдылықтар

2

iRCv

2

)2( RiC p

Изохоралық және изобаралық меншікті жылусыйымдылықтар

M

iRсv 2

M

Riс p 2

)2(

Р Майер теңдеуі Ср = Cv + R

Адиабата (Пуассон) көрсеткіші

V

p

c

c немесе

V

p

С

С немесе

i

i 2

Идеал газдың ішкі энергиясы

U=Nlt gt немесе U= ν TСv =2

i νRT

Изобаралық процесс (р=const) кезіндегі жұмысы

A=p(V2-V1)= )( 12 TTRM

m

Изотермиялық процесс (T=const) кезіндегі газ жұмысы

2

1

1

2 lnlnp

pRT

M

m

V

VRT

M

mA

Адиабаталық процесс кезінде

P

V

V=const

P=constT=const

=const

P

T

V=const

P=const

T=const

V

T

V=const

P=const

T=const

)( 21 TTCM

mA v

1

2

11 11

V

V

M

mRTA

Пуассон теңдеуі (адибаталық процесс теңдеуі) P V = constТермодинамиканың бірінші бастамасы (заңы)

Q = U+Aмұнда Q-газға берілген жылу мөлшері U ndash оның ішкі энергиясының өзгерісі A- сыртқы күштерге қарсы орындалған жұмысИзобаралық процесс үшін термодинамиканың бірінші бастамасы

Q= M

mCV T +

M

mR T =

M

mCp T =

2

2iνR T

Изохоралық процесс үшін (A=0)

Q=U =M

mCv T =

2

iνR T

Изотермиялық процесс үшін (U=0)

Q=1

2lnV

VRT

M

mA =ν

1

2

V

VlnRT

Адиабаталық процесс үшін (Q= 0)

Q=-U =-M

mCv T

Жалпы жағдайдағы цикл үшін пайдалы әсер коэффициенті (пәк)

11

21

Q

A

Q

QQ

мұндағы Q1 - жұмыс денесінің қыздырғыштан алатын жылу мөлшері Q2 -жұмыс денесінің суытқышқа беретін жылу мөлшері А ndash пайдалы жұмысКарно циклы үшін пәк

1

21

Q

QQ немесе

1

21

T

TT

мұндағы T1 ndash қыздырғыштың температурасы T2- суытқыш температурасыБір молекуланың бірлік уақыт аралығында соқтығысуларының орташа саны

ltzgt= nd 22

мұндағы d ndash молекуланың эффективті диаметрі n ndash молекулалар концентрациясы ltgt- молекулалардың орташа арифметикалық жылдамдығы Газ молекуласы еркін жүрісінің орташа үзындығы

ltlgt=

znd

22

1

Фик (диффузия) заңы

tSmdx

dnDm 1

мұндағы m - диффузия нәтижесінде S ауданнан t уақыт аралығында ауысқан газ

D - диффузия (диффузия коэффициенті) dx

dn - молекулалар концентрациясының

градиенті 1m - бір молекуланың массасыДиффузия коэффициенті

lD 3

1

Ньютон үйкеліс заңы

F=-dpdt=- (d dz) S

Мұндағы F ndash қозғалыстағы газ қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс (тұтқырлық) күші

Тұтқырлық lρη υ3

1

Фурье заңы tSdxdTQ )(

Жылуөткізгіштік Vcl υ3

1

мұндағы Vc - газдың меншікті изохоралық жылу сыйымдылығы

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Электр және магнетизм

ЖоспарТақырып 1 Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электрөрісінің жұмысы Тақырып 2 Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдарыТақырып 3 Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күшіТақырып 45 Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысыИндуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

Кулон заңы 221

221

04

1

r

QkQ

r

QQF

Фм

k 9109 Фм10858 120

Электр өрісінің кернеулігіQ

FE

мұндағы F

ndash өрістін берілген нүктесіне орнатылған нүктелік оң Q зарядына әсерететін күшЭлектр өрісіне орнатылған нүктелік Q зарядына әсер ететін күш

Электр өрісінің E

кернеулік векторының ағыны

S

E SE d cos немесе S

nE SE d

мұндағы α ndash E

кернеулік векторы және бет элементіне n

нормаль арасындағы бұрышdS ndash бет элементінің ауданы En ndash кернеулік векторының нормальға проекциясыНүктелік Q заряд электр өрісінің кернеулігі

204

1

r

QE

Радиусы R заряды Q металл сферамен тудырылатын электр өрісінің сфера центрінен rқашықтықтағы кернеулігісфера ішінде (r lt R) E = 0

сфера бетінде (r = R) 204

1

R

QE

сферадан тыс (r gt R) 204

1

r

QE

Электр өрістерінің суперпозиция (беттесу) принципі nEEEE

21

Кернеуліктері 1E

және 2E

өрістердің беттесуі кезінде кернеулік векторының абсолютмәні

cos2 2122

21 EEEEE

Шексіз біркелкі зарядталған жазықтықтың электр өрісі кернеулігі

02

1E

мұндағы σ ndash зарядтың беттік тығыздығы

Зарядтың беттік тығыздығы S

Q

Электр өрісінің потенциалы потенциал энергияның өрістің берілген нүктесіндеорнатылған нүктелік оң зарядқа қатынасына тең шама

Q

немесе

Q

A

Q нүктелік зарядтың r қашықтықтағы потенциалы

r

Q

04

1

n нүктелік зарядтардың

n

ii

1

Потенциал электр өрісінің кернеулігімен келесідей байланысқан gradE

Q зарядын потенциалы φ1 өріс нүктесінен потенциалы φ2 нкүтесіне орын ауыстырғандаэлектр өрсінің жұмысы

)( 21 QA немесе L

l lEQA d

Біртекті өріс үшін соңғы формула келесі түрде жазылады cosQElA

мұндағы l ndash орын ауыстыру α ndash E

векторы және l

орын ауыстыру бағыттарыарасындағы бұрыш

Жекеленген өткізгіштің немесе конденсатордың электр сыйымдылығы

QC

мұндағы ΔQ ndash өткізгішке (конденсаторға) берілген заряд Δφ ndash осы зарядпентудырылған потенциалдың өзгерісіДиэлектрлік өтімділігі ε шексіз ортада орналасқан радиусы R жекеленген өткізгішсфераның электр сыйымдылығы RC 04

Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы

d

SC 0

мұнда S ndash астарлар ауданы d ndash олардың арасындағы қашықтық ε ndash астарларарасындағы кеңістікті толтыратын диэлектриктің диэлектрлік өтімділігіТізбектей жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығыжалпы жағдайда

nCCCC

1

111

21

мұндағы n ndash конденсаторлар саны

Параллель жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығы жалпы жағдайда nCCCC 21

Зарядталған өткізгіштің энергиясы Q заряд φ потенциал және C электр сыйымдылықарқылы келесі қатынастармен өрнектеледі

QC

QCW

2

1

22

1 22

Зарядталған конденсатордың энергиясы

QUC

QCUW

2

1

22

1 22

Тұрақты токтың күшіt

QI

мұнда Q ndash өткізгіштің көлденең қимасынан t уақыт ішінде өткен электр мөлшеріБіртекті өткізгіштің кедергісі

S

lR

мұнда ρ ndash өткізгіш затының меншікті кедергісі l ndash оның ұзындығыӨткізгіштер жалғауларының кедергісі

тізбектей

n

iiRR

1 21 III

параллель

n

i iRR 1

11

21 UUU

Ом заңы

тізбек бөлігі үшін R

U

RI

21

тұйық тізбек үшін rR

I

Кирхгоф ережелері Бірінші ереже түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралыққосындысы нөлге тең

01

n

iiI

Екінші ереже тұйық контурда контурдың барлық бөліктеріндегі кернеулердіңалгебралық қосындысы электрқозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең

k

ii

n

iiiRI

11

мұнда Ii ndash i-інші бөліктегі ток күші Ri ndash i-інші бөліктегі белсенді кедергі εi ndash i-іншібөліктегі ток көздерінің эқк n ndash белсенді кедергілер бар бөліктер саны k ndash ток көздерібар бөліктер саныТұрақты ток тізбегінің бөлігінде t уақыт ішінде электросатикалық өріс және сыртқыкүштер атқаратын жұмыс IUtAТок қуаты

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

)( 21 TTCM

mA v

1

2

11 11

V

V

M

mRTA

Пуассон теңдеуі (адибаталық процесс теңдеуі) P V = constТермодинамиканың бірінші бастамасы (заңы)

Q = U+Aмұнда Q-газға берілген жылу мөлшері U ndash оның ішкі энергиясының өзгерісі A- сыртқы күштерге қарсы орындалған жұмысИзобаралық процесс үшін термодинамиканың бірінші бастамасы

Q= M

mCV T +

M

mR T =

M

mCp T =

2

2iνR T

Изохоралық процесс үшін (A=0)

Q=U =M

mCv T =

2

iνR T

Изотермиялық процесс үшін (U=0)

Q=1

2lnV

VRT

M

mA =ν

1

2

V

VlnRT

Адиабаталық процесс үшін (Q= 0)

Q=-U =-M

mCv T

Жалпы жағдайдағы цикл үшін пайдалы әсер коэффициенті (пәк)

11

21

Q

A

Q

QQ

мұндағы Q1 - жұмыс денесінің қыздырғыштан алатын жылу мөлшері Q2 -жұмыс денесінің суытқышқа беретін жылу мөлшері А ndash пайдалы жұмысКарно циклы үшін пәк

1

21

Q

QQ немесе

1

21

T

TT

мұндағы T1 ndash қыздырғыштың температурасы T2- суытқыш температурасыБір молекуланың бірлік уақыт аралығында соқтығысуларының орташа саны

ltzgt= nd 22

мұндағы d ndash молекуланың эффективті диаметрі n ndash молекулалар концентрациясы ltgt- молекулалардың орташа арифметикалық жылдамдығы Газ молекуласы еркін жүрісінің орташа үзындығы

ltlgt=

znd

22

1

Фик (диффузия) заңы

tSmdx

dnDm 1

мұндағы m - диффузия нәтижесінде S ауданнан t уақыт аралығында ауысқан газ

D - диффузия (диффузия коэффициенті) dx

dn - молекулалар концентрациясының

градиенті 1m - бір молекуланың массасыДиффузия коэффициенті

lD 3

1

Ньютон үйкеліс заңы

F=-dpdt=- (d dz) S

Мұндағы F ndash қозғалыстағы газ қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс (тұтқырлық) күші

Тұтқырлық lρη υ3

1

Фурье заңы tSdxdTQ )(

Жылуөткізгіштік Vcl υ3

1

мұндағы Vc - газдың меншікті изохоралық жылу сыйымдылығы

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Электр және магнетизм

ЖоспарТақырып 1 Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электрөрісінің жұмысы Тақырып 2 Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдарыТақырып 3 Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күшіТақырып 45 Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысыИндуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

Кулон заңы 221

221

04

1

r

QkQ

r

QQF

Фм

k 9109 Фм10858 120

Электр өрісінің кернеулігіQ

FE

мұндағы F

ndash өрістін берілген нүктесіне орнатылған нүктелік оң Q зарядына әсерететін күшЭлектр өрісіне орнатылған нүктелік Q зарядына әсер ететін күш

Электр өрісінің E

кернеулік векторының ағыны

S

E SE d cos немесе S

nE SE d

мұндағы α ndash E

кернеулік векторы және бет элементіне n

нормаль арасындағы бұрышdS ndash бет элементінің ауданы En ndash кернеулік векторының нормальға проекциясыНүктелік Q заряд электр өрісінің кернеулігі

204

1

r

QE

Радиусы R заряды Q металл сферамен тудырылатын электр өрісінің сфера центрінен rқашықтықтағы кернеулігісфера ішінде (r lt R) E = 0

сфера бетінде (r = R) 204

1

R

QE

сферадан тыс (r gt R) 204

1

r

QE

Электр өрістерінің суперпозиция (беттесу) принципі nEEEE

21

Кернеуліктері 1E

және 2E

өрістердің беттесуі кезінде кернеулік векторының абсолютмәні

cos2 2122

21 EEEEE

Шексіз біркелкі зарядталған жазықтықтың электр өрісі кернеулігі

02

1E

мұндағы σ ndash зарядтың беттік тығыздығы

Зарядтың беттік тығыздығы S

Q

Электр өрісінің потенциалы потенциал энергияның өрістің берілген нүктесіндеорнатылған нүктелік оң зарядқа қатынасына тең шама

Q

немесе

Q

A

Q нүктелік зарядтың r қашықтықтағы потенциалы

r

Q

04

1

n нүктелік зарядтардың

n

ii

1

Потенциал электр өрісінің кернеулігімен келесідей байланысқан gradE

Q зарядын потенциалы φ1 өріс нүктесінен потенциалы φ2 нкүтесіне орын ауыстырғандаэлектр өрсінің жұмысы

)( 21 QA немесе L

l lEQA d

Біртекті өріс үшін соңғы формула келесі түрде жазылады cosQElA

мұндағы l ndash орын ауыстыру α ndash E

векторы және l

орын ауыстыру бағыттарыарасындағы бұрыш

Жекеленген өткізгіштің немесе конденсатордың электр сыйымдылығы

QC

мұндағы ΔQ ndash өткізгішке (конденсаторға) берілген заряд Δφ ndash осы зарядпентудырылған потенциалдың өзгерісіДиэлектрлік өтімділігі ε шексіз ортада орналасқан радиусы R жекеленген өткізгішсфераның электр сыйымдылығы RC 04

Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы

d

SC 0

мұнда S ndash астарлар ауданы d ndash олардың арасындағы қашықтық ε ndash астарларарасындағы кеңістікті толтыратын диэлектриктің диэлектрлік өтімділігіТізбектей жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығыжалпы жағдайда

nCCCC

1

111

21

мұндағы n ndash конденсаторлар саны

Параллель жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығы жалпы жағдайда nCCCC 21

Зарядталған өткізгіштің энергиясы Q заряд φ потенциал және C электр сыйымдылықарқылы келесі қатынастармен өрнектеледі

QC

QCW

2

1

22

1 22

Зарядталған конденсатордың энергиясы

QUC

QCUW

2

1

22

1 22

Тұрақты токтың күшіt

QI

мұнда Q ndash өткізгіштің көлденең қимасынан t уақыт ішінде өткен электр мөлшеріБіртекті өткізгіштің кедергісі

S

lR

мұнда ρ ndash өткізгіш затының меншікті кедергісі l ndash оның ұзындығыӨткізгіштер жалғауларының кедергісі

тізбектей

n

iiRR

1 21 III

параллель

n

i iRR 1

11

21 UUU

Ом заңы

тізбек бөлігі үшін R

U

RI

21

тұйық тізбек үшін rR

I

Кирхгоф ережелері Бірінші ереже түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралыққосындысы нөлге тең

01

n

iiI

Екінші ереже тұйық контурда контурдың барлық бөліктеріндегі кернеулердіңалгебралық қосындысы электрқозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең

k

ii

n

iiiRI

11

мұнда Ii ndash i-інші бөліктегі ток күші Ri ndash i-інші бөліктегі белсенді кедергі εi ndash i-іншібөліктегі ток көздерінің эқк n ndash белсенді кедергілер бар бөліктер саны k ndash ток көздерібар бөліктер саныТұрақты ток тізбегінің бөлігінде t уақыт ішінде электросатикалық өріс және сыртқыкүштер атқаратын жұмыс IUtAТок қуаты

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

Ньютон үйкеліс заңы

F=-dpdt=- (d dz) S

Мұндағы F ndash қозғалыстағы газ қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс (тұтқырлық) күші

Тұтқырлық lρη υ3

1

Фурье заңы tSdxdTQ )(

Жылуөткізгіштік Vcl υ3

1

мұндағы Vc - газдың меншікті изохоралық жылу сыйымдылығы

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақ университеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Электр және магнетизм

ЖоспарТақырып 1 Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электрөрісінің жұмысы Тақырып 2 Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдарыТақырып 3 Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күшіТақырып 45 Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысыИндуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

Кулон заңы 221

221

04

1

r

QkQ

r

QQF

Фм

k 9109 Фм10858 120

Электр өрісінің кернеулігіQ

FE

мұндағы F

ndash өрістін берілген нүктесіне орнатылған нүктелік оң Q зарядына әсерететін күшЭлектр өрісіне орнатылған нүктелік Q зарядына әсер ететін күш

Электр өрісінің E

кернеулік векторының ағыны

S

E SE d cos немесе S

nE SE d

мұндағы α ndash E

кернеулік векторы және бет элементіне n

нормаль арасындағы бұрышdS ndash бет элементінің ауданы En ndash кернеулік векторының нормальға проекциясыНүктелік Q заряд электр өрісінің кернеулігі

204

1

r

QE

Радиусы R заряды Q металл сферамен тудырылатын электр өрісінің сфера центрінен rқашықтықтағы кернеулігісфера ішінде (r lt R) E = 0

сфера бетінде (r = R) 204

1

R

QE

сферадан тыс (r gt R) 204

1

r

QE

Электр өрістерінің суперпозиция (беттесу) принципі nEEEE

21

Кернеуліктері 1E

және 2E

өрістердің беттесуі кезінде кернеулік векторының абсолютмәні

cos2 2122

21 EEEEE

Шексіз біркелкі зарядталған жазықтықтың электр өрісі кернеулігі

02

1E

мұндағы σ ndash зарядтың беттік тығыздығы

Зарядтың беттік тығыздығы S

Q

Электр өрісінің потенциалы потенциал энергияның өрістің берілген нүктесіндеорнатылған нүктелік оң зарядқа қатынасына тең шама

Q

немесе

Q

A

Q нүктелік зарядтың r қашықтықтағы потенциалы

r

Q

04

1

n нүктелік зарядтардың

n

ii

1

Потенциал электр өрісінің кернеулігімен келесідей байланысқан gradE

Q зарядын потенциалы φ1 өріс нүктесінен потенциалы φ2 нкүтесіне орын ауыстырғандаэлектр өрсінің жұмысы

)( 21 QA немесе L

l lEQA d

Біртекті өріс үшін соңғы формула келесі түрде жазылады cosQElA

мұндағы l ndash орын ауыстыру α ndash E

векторы және l

орын ауыстыру бағыттарыарасындағы бұрыш

Жекеленген өткізгіштің немесе конденсатордың электр сыйымдылығы

QC

мұндағы ΔQ ndash өткізгішке (конденсаторға) берілген заряд Δφ ndash осы зарядпентудырылған потенциалдың өзгерісіДиэлектрлік өтімділігі ε шексіз ортада орналасқан радиусы R жекеленген өткізгішсфераның электр сыйымдылығы RC 04

Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы

d

SC 0

мұнда S ndash астарлар ауданы d ndash олардың арасындағы қашықтық ε ndash астарларарасындағы кеңістікті толтыратын диэлектриктің диэлектрлік өтімділігіТізбектей жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығыжалпы жағдайда

nCCCC

1

111

21

мұндағы n ndash конденсаторлар саны

Параллель жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығы жалпы жағдайда nCCCC 21

Зарядталған өткізгіштің энергиясы Q заряд φ потенциал және C электр сыйымдылықарқылы келесі қатынастармен өрнектеледі

QC

QCW

2

1

22

1 22

Зарядталған конденсатордың энергиясы

QUC

QCUW

2

1

22

1 22

Тұрақты токтың күшіt

QI

мұнда Q ndash өткізгіштің көлденең қимасынан t уақыт ішінде өткен электр мөлшеріБіртекті өткізгіштің кедергісі

S

lR

мұнда ρ ndash өткізгіш затының меншікті кедергісі l ndash оның ұзындығыӨткізгіштер жалғауларының кедергісі

тізбектей

n

iiRR

1 21 III

параллель

n

i iRR 1

11

21 UUU

Ом заңы

тізбек бөлігі үшін R

U

RI

21

тұйық тізбек үшін rR

I

Кирхгоф ережелері Бірінші ереже түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралыққосындысы нөлге тең

01

n

iiI

Екінші ереже тұйық контурда контурдың барлық бөліктеріндегі кернеулердіңалгебралық қосындысы электрқозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең

k

ii

n

iiiRI

11

мұнда Ii ndash i-інші бөліктегі ток күші Ri ndash i-інші бөліктегі белсенді кедергі εi ndash i-іншібөліктегі ток көздерінің эқк n ndash белсенді кедергілер бар бөліктер саны k ndash ток көздерібар бөліктер саныТұрақты ток тізбегінің бөлігінде t уақыт ішінде электросатикалық өріс және сыртқыкүштер атқаратын жұмыс IUtAТок қуаты

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

204

1

r

QE

Радиусы R заряды Q металл сферамен тудырылатын электр өрісінің сфера центрінен rқашықтықтағы кернеулігісфера ішінде (r lt R) E = 0

сфера бетінде (r = R) 204

1

R

QE

сферадан тыс (r gt R) 204

1

r

QE

Электр өрістерінің суперпозиция (беттесу) принципі nEEEE

21

Кернеуліктері 1E

және 2E

өрістердің беттесуі кезінде кернеулік векторының абсолютмәні

cos2 2122

21 EEEEE

Шексіз біркелкі зарядталған жазықтықтың электр өрісі кернеулігі

02

1E

мұндағы σ ndash зарядтың беттік тығыздығы

Зарядтың беттік тығыздығы S

Q

Электр өрісінің потенциалы потенциал энергияның өрістің берілген нүктесіндеорнатылған нүктелік оң зарядқа қатынасына тең шама

Q

немесе

Q

A

Q нүктелік зарядтың r қашықтықтағы потенциалы

r

Q

04

1

n нүктелік зарядтардың

n

ii

1

Потенциал электр өрісінің кернеулігімен келесідей байланысқан gradE

Q зарядын потенциалы φ1 өріс нүктесінен потенциалы φ2 нкүтесіне орын ауыстырғандаэлектр өрсінің жұмысы

)( 21 QA немесе L

l lEQA d

Біртекті өріс үшін соңғы формула келесі түрде жазылады cosQElA

мұндағы l ndash орын ауыстыру α ndash E

векторы және l

орын ауыстыру бағыттарыарасындағы бұрыш

Жекеленген өткізгіштің немесе конденсатордың электр сыйымдылығы

QC

мұндағы ΔQ ndash өткізгішке (конденсаторға) берілген заряд Δφ ndash осы зарядпентудырылған потенциалдың өзгерісіДиэлектрлік өтімділігі ε шексіз ортада орналасқан радиусы R жекеленген өткізгішсфераның электр сыйымдылығы RC 04

Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы

d

SC 0

мұнда S ndash астарлар ауданы d ndash олардың арасындағы қашықтық ε ndash астарларарасындағы кеңістікті толтыратын диэлектриктің диэлектрлік өтімділігіТізбектей жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығыжалпы жағдайда

nCCCC

1

111

21

мұндағы n ndash конденсаторлар саны

Параллель жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығы жалпы жағдайда nCCCC 21

Зарядталған өткізгіштің энергиясы Q заряд φ потенциал және C электр сыйымдылықарқылы келесі қатынастармен өрнектеледі

QC

QCW

2

1

22

1 22

Зарядталған конденсатордың энергиясы

QUC

QCUW

2

1

22

1 22

Тұрақты токтың күшіt

QI

мұнда Q ndash өткізгіштің көлденең қимасынан t уақыт ішінде өткен электр мөлшеріБіртекті өткізгіштің кедергісі

S

lR

мұнда ρ ndash өткізгіш затының меншікті кедергісі l ndash оның ұзындығыӨткізгіштер жалғауларының кедергісі

тізбектей

n

iiRR

1 21 III

параллель

n

i iRR 1

11

21 UUU

Ом заңы

тізбек бөлігі үшін R

U

RI

21

тұйық тізбек үшін rR

I

Кирхгоф ережелері Бірінші ереже түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралыққосындысы нөлге тең

01

n

iiI

Екінші ереже тұйық контурда контурдың барлық бөліктеріндегі кернеулердіңалгебралық қосындысы электрқозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең

k

ii

n

iiiRI

11

мұнда Ii ndash i-інші бөліктегі ток күші Ri ndash i-інші бөліктегі белсенді кедергі εi ndash i-іншібөліктегі ток көздерінің эқк n ndash белсенді кедергілер бар бөліктер саны k ndash ток көздерібар бөліктер саныТұрақты ток тізбегінің бөлігінде t уақыт ішінде электросатикалық өріс және сыртқыкүштер атқаратын жұмыс IUtAТок қуаты

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

мұнда S ndash астарлар ауданы d ndash олардың арасындағы қашықтық ε ndash астарларарасындағы кеңістікті толтыратын диэлектриктің диэлектрлік өтімділігіТізбектей жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығыжалпы жағдайда

nCCCC

1

111

21

мұндағы n ndash конденсаторлар саны

Параллель жалғанған конденсаторлардың электр сыйымдылығы жалпы жағдайда nCCCC 21

Зарядталған өткізгіштің энергиясы Q заряд φ потенциал және C электр сыйымдылықарқылы келесі қатынастармен өрнектеледі

QC

QCW

2

1

22

1 22

Зарядталған конденсатордың энергиясы

QUC

QCUW

2

1

22

1 22

Тұрақты токтың күшіt

QI

мұнда Q ndash өткізгіштің көлденең қимасынан t уақыт ішінде өткен электр мөлшеріБіртекті өткізгіштің кедергісі

S

lR

мұнда ρ ndash өткізгіш затының меншікті кедергісі l ndash оның ұзындығыӨткізгіштер жалғауларының кедергісі

тізбектей

n

iiRR

1 21 III

параллель

n

i iRR 1

11

21 UUU

Ом заңы

тізбек бөлігі үшін R

U

RI

21

тұйық тізбек үшін rR

I

Кирхгоф ережелері Бірінші ереже түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралыққосындысы нөлге тең

01

n

iiI

Екінші ереже тұйық контурда контурдың барлық бөліктеріндегі кернеулердіңалгебралық қосындысы электрқозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең

k

ii

n

iiiRI

11

мұнда Ii ndash i-інші бөліктегі ток күші Ri ndash i-інші бөліктегі белсенді кедергі εi ndash i-іншібөліктегі ток көздерінің эқк n ndash белсенді кедергілер бар бөліктер саны k ndash ток көздерібар бөліктер саныТұрақты ток тізбегінің бөлігінде t уақыт ішінде электросатикалық өріс және сыртқыкүштер атқаратын жұмыс IUtAТок қуаты

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

IUP Джоуль-Ленц заңы RtIQ 2

мұнда Q ndash тізбек бөліктерінде t уақыты ішінде бөлінетін жылу мөлшері

Магнит өрісінің магнит индукциясы В және кернеулігі Н арасындағы байланысHB

0

мұндағы - изотропты ортаның магниттік өтімділігі 0 -магниттік тұрақтыВакуумда =1 Био-Савар-Лаплас заңы

30

4

][

r

rldIBd

немесе dlr

IdB

20 sin

4

мұндағы Bd

- бойында тогы бар ұзындығы dl сым элементімен туғызылатын өрістіңмагнит индукциясы r

-өткізгіш элементінен магнит индукциясы анықталатын нүктеге

бағытталған радиус-векторы -радиус-вектор мен сым элементіндегі токтыңбағытының арасындағы бұрыш Дөнгелек токтың ортасындағы магнит

R

IB

20

мұндағы R-дөнгелек орамның радиусыСоленоид өрісінің магнит индукциясы

nIB 0

мұндағы n-соленоидтың орам санының оның ұзындығына қатынасыМагнит өрісіндегі тогы бар сымға әсер етуші күш (Ампер заңы)

][ BldIFd

немесе sinIBdldF

мұндағы l-сымның ұзындығы - магнит индукциясы векторы B

және сымэлементіндегі ток бағытының арасындағы бұрышТогы бар жазық контурдың магнит моменті nISpm

мұндағы n

-контур жазықтығына түсірілген нормальдің бірлік векторы I-контурбойындағы ток күші S-контур ауданыБіртекті магнит өрісіне ендірілген тогы бар контурға әсер етуші механикалық(айналдырушы) момент

][ BpM m

немесе sinBpM m

мұндағы - тогы бар контурдың магнит моменті векторының бағыты мен магнитиндукциясы векторының B

арасындағы бұрыш

Лоренц күші][ BvQF

немесе sinQvBF

мұндағы v-зарядталған бөлшектің жылдамдығы - зарядталған бөлшектіңжылдамдық векторы мен магнит индукциясы векторы B

арасындағы бұрыш

Екі шексіз ұзын параллель токтардың олардың ұзындықтарының бірлігі үшін өзараәсерлесу күші

r

IIF

2210

мұндағы r- 1I мен 2I арақашықтығыБіртекті магнит өрісінің S бет арқылы магнит ағыны

cosBSФ

мұндағы - магнит индукциясы векторы B

бағыты және бетке түсірілген нормальарасындағы бұрышТогы бар контурдың ағынілгіштігі LI

мұндағы L-контурдың индуктивтігі

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

Электромагниттік индукция заңыdt

d

dt

dФNi

мұндағы N-контурдың орам саны

Өздік индукцияның электр қозғаушы күшіdt

dILs

Контур арқылы өтетін магнит ағынын өзгерткен кездегі тұйық контур бойымен өтетінзаряд

R

ФQ

немесе

RR

ФNQ

мұндағы R-контурдың кедергісі

Магнит өрісінің энергиясы2

2LIWм

Магнит өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы (соленоид магнит өрісініңэнергиясының оның көлеміне қатынасы)

222

20

0

2 HBBHwм

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Электр және магнетизмбөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 20083 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19814 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20045 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20016 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Тербелістер және толқындар Оптика

ЖоспарТақырып 12 Механикалық тербелістер мен толқындар Электромагниттік тербелістермен толқындарТақырып 3 Геометриялық оптика заңдары ФотометрияТақырып 45 Жарық интерференциясы Жарық дифракциясы Жарық поляризациясы

Гармониялық тербелістің теңдеуі 0cos tAx

мұндағы x ndash тербелген нүктенің орнықты күйінен ауытқуы t - уақыт A - тербелістің амплитудасы циклдік жиілігі 0 - бастапқы фазасы 0t - t уақытмезетіндегі тербеліс фазасыТербелістің циклдік жиілігі 2

немесеT

2

мұнда және T ndash тербелістің жиілігі мен периоды

t

Tх

A

-A

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы

)sin(

tAxv

Гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің үдеуі)cos(2 tAxa

Гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі

kxxm

немесе 02

xx

мұнда m ndashдененің массасы k ndash квазисерпімді күштің коэффициенті ( 2mk )Гармониялық тербелістер жасайтын материалдық нүктенің толық энергиясы

222 kA2

1mA

2

1E

Серіппеге ілінген дененің тербеліс периоды (серіппелі маятник)

k

mT 2

мұнда m ndash дененің массасы k ndash серіппенің қатаңдығыМатематикалық маятниктің тербеліс периоды

g

lT 2

мұнда l ndash маятник ұзындығы g ndash еркін түсу үдеуіӨшетін тербелістің дифференциалдық теңдеуі

xrkxxm немесе 02 20

xxx

мұнда r ndash кедергі коэффициенті δ - өшу коэффициенті (m

r

2 ) ndash 0 тербелістің

меншікті циклдік жиілігі (m

k )

Өшетін тербелістің теңдеуі ttAx cos

мұнда tA ndash өшетін тербелістің t уақыт мезетіндегі амплитудасы Мәжбүрленген (еріксіз) тербелістің дифференциалдық теңдеуі

tFxrkxxm cos0

немесе tfxxx cos2 020

мұнда tF cos0 ndash тербелетін денеге әсер ететін сыртқы периодтық күш 0F ndash оның

амплитудалық мәні m

Ff 0

0

Толқынның ұзындығы тербеліс периоды Т және жиілігі ν арасындағы байланысы

T және ν

Ортаның екі нүкте тербелістерінің фазалар айырымы және нүктелердің арақашықтығыx (жол айырымы) арасындағы байланыс

x

2

Тұрғын толқынның теңдеуі tcosx

cosAtxS

немесе tcoskxcosAtxS

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

Шоқтар және түйіндер координаттары

2

mxШ

22

1

mxТ 210m

Томсон формуласы Тербелмелі контурдағы тербелістің меншікті периодыLCT 2

мұнда L ndash контурдың индуктивтігі C ndash оның сыйымдылығыЭлектромагниттік толқын ұзындығы тербеліс периоды және жиілігі арасындағы байланыс

cT немесе

c

c ndash электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы c =3108мс)Геометриялық оптика заңдары

1 Біртекті ортада жарық түзу сызық бойымен таралады2 Шағылу заңы

3 Жарықтың сыну заңы 212

1

sin

sinn

i

i

мұнда 1i ndash түсу бұрышы 2i ndash сыну бұрышы 2

121 n

nn - екінші ортаның бірінші

ортаға қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші 1n ndash және 2n ndash бірінші және екінші ортаның абсолют сыну көрсеткіштері (оптикалық тығыздықтары)Жарықтың ортадағы жылдамдығы

n

cυ

c ndash вакуумдағы жарық жылдамдығы n ndash ортаның абсолют сыну көрсеткішіЖарық толқынының оптикалық жол ұзындығы

nlLмұнда l ndash жарық толқынының сыну көрсеткіші n болатын ортадағы геометриялық жол ұзындығыЕкі жарық толқындарының оптикалық жол айырымы

1212 llnLL

Тербеліс фазасының айырымы және жарық толқынының оптикалық жол айырымы арасындағы байланыс

2

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

Интерференциялық максимум шарты k ( k = 0123hellip)

Интерференциялық минимум шарты 2

12

k

Жарық нормаль түскендегі бір саңылаудағы дифракция Жарық интенсивтігінің

минимум шарты

kka 2

2sin k =123hellip

мұндағы а - саңылаудың ені ndash дифракция бұрышы k ndash минимум номері ndash толқын ұзындығыФренель дифракциясы Жазықтық саңылаудан өткен жарық интенсивтігінің максимумшарты

2

12sin

ka k = 123hellip

мұнда - дифракция бұрышының мәні а - саңылаудың еніДифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты

kd sin k = 0123hellipмұндағы d ndash тордың периоды (тұрақтысы) k ndash негізгі максимумның реті (номері) ndash тордың бетіне түсірілген нормаль және дифракцияланған толқынның бағыты арасындағы бұрышВульф ndash Брэгг формуласы kd sin2мұнда d ndash кристалдағы атомдық жазықтықтар арасындағы арақашықтық - сырғанау бұрышы (кристаллға параллель түсетін рентген сәулелерінің шоғының бағыты мен кристалл қырының арасындағы бұрыш)Брюстер заңы 21ntgiB мұнда iB ndash шағылған жарық толқыны толық үйектелген кездегі түсу бұрышы 21n ndash салыстырмалы сыну интенсивтілігі өрсеткішіМалюс заңы 2

0 cosII

мұндағы I ndash анализатордан өткен жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі 0I ndash анализаторға түсетін жазық үйектелген жарықтың интенсивтігі - анализаторға түскен және анализатордан өткен жарық векторлары арасындағы бұрышЖарықтың үйектелу дәрежесі

minmax

minmax

II

IIP

мұндағы maxI және minI - анализатор арқылы өткен жартылай үйектелген жарықтыңмаксималды және минималды интенсивтіктері

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

ЖоспарТақырып 12 Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттарыТақырып 345 Атомдық ядро және элементар бөлшектер

Стефан-Больцман заңы 4TRe

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

мұнда eR - абсолют қара дененнің сәулеленуі Т-термодинамикалық температура - Стефан-Больцман тұрақтысы ( 428 10675 КмВт )

Вин ығысу заңыT

bmax

мұнда max - сәулелену энергиясының максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы b=2910-3мК Вин тұрақтысы

Фотоэффектің Эйнштейн теңдеуі maxTAhc

h

мұндағы ndashметалл бетіне түскен фотонның энергиясы А-электронның металдан шығужұмысы Тmax-фотоэлектронның максималды кинетикалық энергиясы егер фотон энергиясы шығу жұмысынан көп артық болса ( Ah ) онда maxTh

Фотоэффектің қызыл шекарасы

A

hc0

h

A0

мұндағы 0 -фотоқұбылыс пайда бола алатын сәулеленудің максималды толқын ұзындығы ( 0 - минималды жиілік) Бетке перпендикулярлы түскен жарықтың қысымы

)1( c

Ep e немесе )1( wp

мұнда eE -беттің жарықтануы с-электромагниттік сәулеленудің вакуумдағы жылдамдығы w-сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы -шағылу коэффициенті

Фотонның энергиясы

hc

h

мұнда h-Планк тұрақтысы - жарық жиілігі - толқын ұзындығыФотонның массасы және импульсі

c

h

c

h

cm

22

h

c

hp

Бордың бірінші постулаты (стационарлы күйлер туралы)nrmL (n=123hellip)

мұнда m- электрон массасы r-орбитаның радиусы

- орбитадағы электронның

жылдамдығы n-бас кванттық сан h

2 - келтірілген Планк тұрақтысы

Бордың екінші постулаты Бір стационарлы күйден екіншісіне ауысқан кездегі сутек атомынан сәулеленген фотонның энергиясы (жиіліктер ережесі)

12 nn EEh

мұндағы -сәулеленудің жиілігі n1 n2-күйлердің реттік саны 2nE және 1nE -стационарлық күйлердегі атом энергиялары немесе

21

11

nnEi

мұндағы iE -сутек атомының иондану энергиясы (136 эВ)Электронның бір орбитадан екінші орбитаға көшкендегі сутек атомы шығаратын немесе жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын Бальмер өрнегі

22

21 n

1

n

1R

1

мұндағы R-Ридберг тұрақтысы ( 17 м10101R )

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

Де Бройль толқындары Қозғалыстағы бөлшектің импульсі мен толқын ұзындығының арасындағы байланыс

m

h

p

h

2

2

0 1c

mmp

Сутек атом ядросына ұқсас атомдарында электронның өзара әсерлесуінің потенциалдықэнергиясы

r

ZerU

0

2

4)(

мұндағы r ndashядро мен электронның арақашықтығы Z -элементтің реттік нөмірі 0 -электрлік тұрақтыСутекке ұқсас атомдағы электронның энергиясының мәні

2n

EE i

n (n=123hellip)

Атомдағы электронның күйін төрт кванттық сан толық сипаттайды1n -бас кванттық сан

)1(10 nl -орбиталдық кванттық санlml 10 -магниттік кванттық сан

2

1

2

1sm -спин магниттік

Электронның импульс моменті )1( llLl

мұнда ndashорбиталдық кванттық сан l=01hellipn-1Сыртқы магнит өрісінің z бағытына импульс моментінің проекциясы

llz mL

мұндағы lm ndashмагниттік кванттық сан lml 10 Электронның спині (импульстің өздік механикалық моменті)

)1s(sLs

мұнда s-спиндік кванттық сан (s=12)Сыртқы магнит өрісінің z бағытына спиннің проекциясы

ssz mL

мұнда ndashмагниттік спиндік кванттық сан 21sm

Ядроның белгіленуі XAZ

мұнда X-химиялық элементтің белгісі Z-зарядтық сан ол атомның реттік нөмірінесәйкес (ядродағы протондардың санына тең) А-массалық сан (ядродағы нуклондардыңсаны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саныРадиоактивтік ыдырау заңы

t0eNN

мұнда N - t уақыт аралығында ыдырамаған атомдардың саны 0N - бастапқы (t=0)уақыт мезетіндегі ыдырамаған атомдар саны e - натурал логарифмнің негізі -радиоактивті ыдырау тұрақтысыЖартылай ыдырау пероиды 21Т - ыдырамаған атомдар санының екі есе азаюынакеткен уақыт Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен келесі қатынаспенбайланысқан

69302lnT 21

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

Атом ядросының m массалар ақауы еркін протондар мен нейтрондардың массаларының қосындысы мен олардан құралған ядро массасының айырымы болып табылады

яnp mNmZmm )(

anHmmZAZmm )(1

1

түрінде жазуға боладымұнда Z -зарядтық сан (ядродағы протондардың саны) А-массалық сан (ядродағынуклондардың саны) (А-Z) айырымы-ядродағы N нейтрондардың саны pm және nm -сәйкесінше протон мен нейтронның массалары яm -ядро массасы с ndash жарықжылдамдығы (с2=91016Джкг=91016м2с2)Ядроның байланыс энергиясы 2cmЕ я

Меншікті байланыс энергиясы(бір нуклонға келетін энергия)

А

EE байл

менш

Ядролық реакцияларды келесі түрде мысалыLiHeHBe 6

342

11

94

немесе қысқаша жазуға боладыLi)p(Be 69

Бөлшектерді келесі белгілермен белгілейді p-протон n-нейтрон d-дейтон t-тритон -альфа-бөлшек -гамма-фотон (

eenp 01

01

42

10

11 -позитрон

00 -фотон)Ядролық реакцияларда келесі сақталу заңдары орындаладыа) нуклондардың санының 4321 AAAA

ә) зарядтарының 4321 ZZZZ б) релятивистік толық энергияның 4321 EEEE

в) импульстің 4321 pppp

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19813 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20044 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20015 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 2004

6Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны

Тақырыптардыңаталуы

Жоспар Тапсырмалар

1 2 3 41 Механика Материялық нүктенің

кинематикасыsect12-15 sect126-36 sect155-61

Материялық нүктенің динамикасы Механикадағы күштерsect21-13 sect234-43Қатты дененің механикасы sect38-18 sect320-26

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

Жұмыс куат энергия sect257-66 sect460-67

2 Молекулалықфизика және

термодинамика

Идеал газдың тәжірибелік заңдары МКТ негіздері

sect81-8 sect912-22 sect106-12

Термодинамиканың негізгізаңдары

sect1116-221153-57 sect1136-44

Нақты газдар Тасымалдау құбылыстары

sect1060-72 sect123-15 sect1245-54

3 Электр Кулон заңы Электростатикалық өріс Кернеулік Потенциал Электр өрісінің жұмысы

sect131-138 sect152-8 13-13579101112 141-11 21-27 39-51 17-13111317

Электрсыйымдылығы Электр өрісінің энергиясы Тұрақты ток заңдары

sect191-8 sect1919-23

4 Магнетизм Токтардың магнит өрісі Ампер күші Лоренц күші

sect211-10 sect221-5 sect231-10

Магнит өрісінің жұмысы Электромагниттік индукция құбылысы Индуктивтілік Магнит өрісінің энергиясы

sect241-12 sect251-10 sect261-10

5 Тербелістер жәнетолқындар

Механикалық тербелістер мен толқындар

sect68-13 sect635

Электромагниттік тербелістер мен толқындар

sect271-11

6 Оптика Геометриялық оптика заңдары Фотометрия

sect2820-36

Жарық интерференциясыЖарық дифракциясы Жарық поляризациясы

sect302-12 312-15sect

7 Кванттық физика Жылулық сәулелену Фотондар Бордың постулаттары

sect341-10 sect3414-18 sect351-10 sect381-15 sect371-11

8 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

Атомдық ядро және элементарбөлшектер

sect411-5 sect4113-38

Есеп шығару үлгілері

Механика

1-мысал Дене 313 мсек бастапқы жылдамдықпен тік жоғары лақтырылды Осы дене жолының жоғарғы нүктесіне жеткен кезде сондай бастапқы жылдамдықпен екінші дене лақтырылды Денелер бір нүктеден лақтырылса ауаның кедергісін ескермей денелердің лақтыру нүктесінен қандай арақашықтықта кездесетінін анықтаңыз

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

1-сурет

Шешуі а) Берілген жағдайдың сызбасын жасаймыз (1-сурет) Сызбада денелердің қозғалу траекторияларын белгілейміз Санақ басын О нүктесінде таңдап денелердің бастапқы жылдамдықтарын 0 кездескен биіктігін Н және кездескенге дейінгі денелер қозғалысының t1 және t2 уақытын көрсетеміз (Сызба аса күрделі болмау үшін денелердің кездескендегі жылдамдықтары көрсетілмеген)ә) Тік жоғары лақтырылған дененің орын ауыстыру формуласы қозғалыстың кез келген мезеті үшін санақ нүктесінен көтерілген биіктікті анықтауға мүмкіндік береді сондықтан бірінші дене үшін қозғалыс теңдеуі келесі түрде жазылады

2H

21

10

gtt

екінші дене үшін2

H22

20

gtt

Бірінші дене максимал биіктікке көтерілген уақыттан кейін екінші дененің лақтырылу шартынан үшінші теңдеуді аламыз

gt 0

21t

Теңдеулер жүйесін есептеп келесіні аламыз

мg

37024

3H

20

2-мысал Жердің жасанды серігі Жер бетінен 1600 км биіктікте экватор жазықтығында орналасқан орбита бойымен қозғалу үшін ол Жердің бетіне қатысты қандай жылдамдыққа ие болу керек Жердің радиусын 6400 км деп есептеңіз оның бетіндегі еркін түсу үдеуі g=98 мс2

Шешуі Егер серікке әсер ететін әлем денелерінің тарту күшін және ортаның кедергісін ескермесек онда серіктің қозғалысы кезінде серікке жердің Р тарту күші ғана әсер етедіЖердің тарту күшінің әсерінен серік бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады ендеше бұл күш жылдамдық векторының бағытын ғана өзгертеді және центрге тартқыш күш болып табылады Динамиканың екінші заңына сәйкес

hR

mP

ж

21

(1)

мұндағы m-серік массасы h-оның Жер бетінен көтерілген биіктігі υ1-Жердің центріне қатысты серіктің жылдамдығы

Ньтонның екінші теңдеуіндегі Р ауырлық күшін бүкіл әлемдік тартылу заңын қолданып ашу керек

hR

mМP

2ж

ж

(2)

Егер осындай типті есептерде Жердің массасы кездессе келесі формуланың көмегімен Жердің массасын жойып есептеуді ықшамдауға болады

R

Мg

2ж

ж0 (3)

Серіктің Жерге қатысты жылдамдығы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

012 (4)мұндағы υ0-Жердің экваторындағы нүктелердің сызықтық жылдамдығы Жердің радиусын және оның тәуліктік айналу периодын Т білсек соңғысын келесі қатыстан анықтаймыз

T

R2 ж0

(5)

(4) теңдеудегі оң немесе теріс таңбасы серіктің шығыстан батысқа немесе батыстан шығысқа бағытталып жіберілуіне байланысты алынады(1)-(5) теңдеулері алты белгісіз шамаға ие Р mМж υ0 υ1 және υ0Жүйені серіктің жылдамдығына қатысты есептеп келесіні анықтаймыз

2

hR

g

ж

20

2 T

RRж

Алынған өрнекке мәндерін қойып келесіні аламыз82 кмс және 62 кмс

Осылайша Жердің жасанды серіктерін батыстан шығысқа бағыттап ұшыру керісіншігеқарағанда жеңіл

3-мысал Ұзындығы l және массасы М қайық тынық суда тұр Массалары m1 және m2 балықшылардың біреуі қайықтың алдыңғы бөлігінде ал екіншісі ортаңғы бөлігінде отыр Егер балықшылар орындарымен ауысса қайық қаншаға орын ауыстырар еді Судың кедергісін ескермеңіз

Шешуі Егер судың кедергісін ескермесек онда қайық-балықшылар жүйесін тұйықталған деп қарастыруға болады себебі оған әсер ететін сыртқы күштер өзара теңгерілген

Бастапқыда толық жүйе тыныштықта тұрады және денелердің қозғалыс мөлшерлерінің қосындысы нольге тең болады Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына сәйкес мұндай жүйеде қандай болмасын орын ауыстырулар басталса да қозғалыс мөлшерлерінің векторлық қосындысы нольге тең болу керек Сондықтан балықшы қайық бойымен орын ауыстыра бастаса қайық оған қарсы қозғалысқа келедіυ1 mdash бірінші балықшының қайыққа қатысты жылдамдығы ал υ2 mdash қайықтың осы балықшы қозғалысы кезінде алатын жылдамдығы болсын Онда судың қозғалысын ескермей келесіні аламыз

mm0 12111 кк М

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін құрған кезде қозғалмайтын санақ денесіне (біздің жағдай үшін суға қатысты) қатысты әрқашан денелердің абсолют жылдамдықтарын алу керек екендігін естеріңізге салайық Балықшының абсолют жылдамдығы оның салыстырмалы жылдамдығы мен қайықтың жылдамдығының айырымына тең екендігі анық υ1 жылдамдығы міндетті түрде υ1қ жылдамдығынан артық болу керек себебі кері жағдай қозғалыс мөлшерінің сақталу заңына қайшы келеді

Адам мен қайық бір мезгілде қозғалатындықтан және балықшының қозғалысының басы мен соңында сәйкесінше жылдамдық алуы мен ақырындауына жұмсалатын уақыт аз болғандықтан былай жазуға болады

t

l1 және

t

x1 к

мұндағы t және x mdash сәйкесінше қайықтың қозғалу уақыты және осы уақыттағы орын ауыстыруы Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының теңдеуін төмендегідей жазуға болады

0mm 21 xМxl (1)

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

Жоғарыда жасалған тұжырымдарға ұқсас екінші балықшының қозғалыз теңдеуін құрамыз Егер екінші балықшының қозғалысы кезіндегі қайықтың ығысуын у арқылы белгілесек онда

0mm 12 yМyl (2)Қайықтың қорытынды ығысуы келесі айырымға тең болады

yxs (3)(1)-(3) теңдеулерін шешіп келесіні аламыз

21

21 lmmM

mms

4-мысал Массасы 3 т ұшақ ұшу үшін 360 кмсағ жылдамдыққа ие болу керек және 600м жол жүру қажет Ұшақтың ұшуы үшін моторының қажетті минималды қуатынанықтаңыз Қозғалысқа кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал депқарастырыңыз орташа кедергі коэффициенті 02 Ұшақтың ұшар алдындағы қозғалысыбірқалыпты үдемелі боладыШешуі Есепте ұшақтың ауаға көтерілген кездегі мотордың лездік қуатын анықтауқажет Осы қуат ұшақтың Жерден ауаға көтерілуі үшін қажетті жылдамдығын алуғамүмкіндігі болатын минималды қуат болып Nmin TF

(1)Ұшақтың ұшуға дайындығы кезінде оның винтіне тасымалданатын ауа жағынан Fт

тарту күші әсер етеді сонымен қатар ұшаққа Р ауырлық күші тіреудің нормаль реакциякүші және есептің шарты бойынша fР үйкеліс күші әсер етеді Ньютонның екіншізаңына сәйкес

FТ mafP (2)Ұшақтың ауаға көтерілу кезіндегі υ жылдамдығы және s жүріп өткен жолы белгіліболғандықтан ұшақтың үдеуін келесі формуладан анықтауға болады

2

a2

s

(3)

(1) mdash (3) теңдеулерінен белгісіз Fт және а шамаларын жою арқылы минималды қуатүшін формула аламыз

30002

N2

min квтfgs

m

5-мысал Массасы 784 т поезд көлбеулікпен қозғала отырып 50 с уақытта жылдамдығын 18 кмсағ жеткізеді Кедергі коэффициенті 0005 көлбеулік 0005 Кедергі күшін нормаль қысым күшіне пропорционал деп есептеп локомотивтің орташа қуатын анықтаңызНұсқау Көлбеулік деп жазықтықтың көлбеулік биіктігінің оның ұзындығына қатынасы

аталады көлбеулік- sinl

h мұндағы α mdash жазықтықтың горизонтпен жасайтын

бұрышыШешуі Локомотивтің тарту күшінің орташа қуатын келесі формуламен анықтауғаболады

FT орорN (1)Тарту күшін Ньютонның екінші заңынан анықтауға болады Оны құру үшін поезға әсер ететін күштерді белгілейміз (2-сурет) рельс тарапынан болатын тарту күшін Fт (тарту күші болып дөңгелекпен рельстің ілісу күші табылады) ауырлық күшін Р тіреудің нормаль реакциясын Q және қозғалысқа кедергі күшін Fк

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

2-сурет

Ауырлық күшін sinP және cosP құраушыларына жіктеп динамиканың негізгі

теңдеуін құрамызsin maFPF кT

немесе cossin ag

PfPPFT (2)

себебіcosfPfQFк

Кинематика формулалары келесіні береді

t

a

2

ор (3)

(1) mdash (3) теңдеулер жүйесін Nор қатысты шешіп келесіні аламыз

2002

sincosgt

PNор

f квт

Молекулалық физика және термодинамика

1 мысал Көлемі V=10 л баллондағы гелийдің қысымы p1 = 1 МПа және температурасыT1=300 К Баллоннан m=10 г гелий шығаннан кейін баллондағы температура T2=290 К-ге дейін төмендеді Баллонда қалған гелийдің қысымын анықтау керекШешуі Есепті шығару үшін газдың соңғы күйі үшін жазылған Менделеева-Клапейронтеңдеуін қолданамыз

22

2 RTM

mVp (1)

мындағы m2 ndash баллондағы соңғы күйіндегі гелийдің массасы M ndash гелийдің молярлықмассасы R ndash газдың молярлық тұрақтысы(1) теңдеуден іздеген қысымды анықтаймыз

V

RT

M

mp 22

2 (2)

Гелийдің m2 массасын гелийдің бастапқы күйіне сәйкес массасы m1 және гелийдіңбаллонан шыққан массасы m арқылы өрнектейміз

m2=m1 ndash m (3)Гелийдің m1 массасын Менделеева-Клапейрон теңдеуін газдың бастапқы күйне қолданып анықтаймыз

1

11 RT

VMpm (4)

(3) өрнекке (4) өрнектегі m1 массаны қойып шыққан m2 өрнегін (2) формулаға қойыпалатынымыз

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

MV

RTm

RT

VMpp 2

1

12

немесе түрледіру мен қысқартулардан кейін

V

RT

M

mp

T

Tp 2

11

22 (5)

(5) өрнектің сол жағы қысымды белгілейді Оның өлшемі L-1MT-2 Оң жақтың өлшемін тексерейік Бірінші қосындының өлшемі белгілі өйткені температуралардың қатыныасының өлшемі жоқ Екінші қосындының өлшеміӨрнекке енетін шамаларды ХЖ айналдырып санағана

Паp 52 10643

2 мысал Массасы m1=25 г оттегі және массасы m2=75 г азот қоспасының молярлықмассасын анықтаңызШешуі Қоспаның молярлық массасы Мсм қоспаның mсм массасының νсм зат мөлеріне қатынасына тең

Мсм= mсм νсм (1)Қоспа массасы қоспа компоненттерінің массаларының қосындысына тең mсм = m1 + m2Қоспаның зат мөлшері қоспа компоненттерінің зат мөлшерлерінің қосындысына тең

νсм = ν1 + ν2 = m1 М1 + m2 М2

(1) өрнегіне mсм және νсм қойсақ шығатыны

2211

21

MmMm

mmM см

Есептегенде Мсм=3010-3 кгмоль3 мысал Неонның массалық үлесі ω1=80 сутегінің массалық үлесі ω2=20 деп есептеп неон және сутегі қоспасының cV және cP меншікті жылусыйымдылықтарын есептеңіз ШешуіИдеал газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары келесі теңдеулерменөрнектеледі

M

RicV 2 (1)

M

RicP 2

2 (2)

мындағы i ndash газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны M ndashмолярлық массаНеон үшін (біратомды газ) i=3 и M=2010-3 кгмоль (1) и (2) өрнектер арқылыесептегенде

)(10246 2 КкгДжcV

)(10041 3 КкгДжcP

Сутегі үшін (екіатомды газ) i=5 и M=210-3 кгмоль)(10041 4 КкгДжcV

)(10461 4 КкгДжcP

Қоспаның көлем тұрақты болғандағы cV меншікті жылу сыймдылығын келесі түрдеанықтаймыз Қоспаның температурасын ΔT өсіру үшін жұмсалатын жылуды екітәсілмен өрнектеуге болады

TmmcQ V 21 (3) TmcmсQ VV 2211 (4)

мындағы сV1 ndash неонның меншікіт жылу сыйымдылығы сV2 ndash сутегінің меншікіт жылусыйымдылығы (3) және (4) өрнектердің оң жақтарын теңестіріп екі жағын ΔT бөлсек

221121 mcmcmmc VVV (5)осыдан

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

2211 VVV ccc (6)

мындағы 21

11 mm

m

және

21

22 mm

m

қоспадағы неонның және сутегінің массалық

үлесуі(6) өрнекке сан мәндерін қойып есептегенде

КкгДжcV 10582 3

Сол сияқты қоспаның қысым тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымлдылығының өрнегін жазуға болады

2211 PPP ccc

сан мәндерін қойып есептегенде КкгДжcP 10753 3

4 мысал Массасы m=2 кг оттегінің көлемі V1=1м3 қысымы p1=02 МПа Газ алдымен тұрақты қысымда V2=3м3 көлемге дейін содан кейін тұрақты көлемде p2=05 МПа қысымға дейін қыздырылды Газдың ішкі энергиясының өзгерісін ΔU газдың A істеген жұмысын және газға берілген Q жылу мөлшерін анықтаңыз Процесстің графигін салыңызШешуі Ішкі энергияның өзгерісі келесі теңдеумен өрнектеледі

TmM

RiTmcU V

2 (1)

мындағы i ndash газ молекулаларының еркіндік дәрежесінің саны (екі атомды оттегініңмолекуласы үшін i=5) M ndash молярлық масса

Газдың бастапқы және соңғы тепмератураларын

RTM

mpV Клапейрона-Менделеев теңдеуінен анықталады

mR

pVMT (2)

(2) өрнекке шамалардың сан мәндерін қойып есептегенде T1=385К T2=116кК T3=289кК

(1) өрнекке мәндерді қойсақΔU=324МДж

Қысым тұрақты болғанда газдың ұлғаю жұмысы келесі өрнекпен анықталады

TM

mRA

Шамалардың сан мәндерін қойығандаA1=04106 Дж

Тұрақты көлемде қыздырылған газдың жұмысы A2=0 Сондықтан газ істеген толық жұмыс

A=A1+A2=04106 Дж

P

P2

P1

VV2

V1

12

3

Сурет 1

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

Термодинамиканың бірінші бастамасына сәйкес газға берілген Q жылу ішкі энергияның өзгерісі мен A жұмыстың қосындысына тең

Q=364 МДжПроцесс графигі 1 суретте көрсетілген5 мысал Жылу машинасы қайтымды Карно цилі бойынша істейді Қыздырғыштың температурасы T1=500К Қыздырғыштан алынған әр килоджоуль жылу есебінен A=350 Дж жұмыс жасалады деп есептеп термиялық пәк η және суытқыштың T2

температурасын анықтаңдарШешуі Жылуды пайдалану коэффициені деп аталатын жылу машинасының термиялықпәк қыздырғыштан алынған жылудың механикалық жұмысқа айналған бөлігінкөрсетеді Термиялық пәк келесі теңдеумен өрнектеледі

1Q

A

мындағы Q1 ndash қыздырғыштан алынған жылу A ndash жылу машинасының жұмыс денесініңістеген жұмысыСән мәндерін қойып есептегенде η=035Циклдің пәк біле отырып суытқыштың иемпературасын анықтауға болады

T2=T1(1- η)Шамалардың сан мәндерін ққойғанда шығатыны

T2=325 К

Электр

1 мысал Төрт бірдей оң зарядтар қабырғасы а квадраттың төбелерінде орналасқанЖүйе тепе-теңдікте болу үшін квадрат ортасына қандай зарядты орналастыру керек Шешуі Квадрат төбелерінде орналасқан әрбір зарядқа 4 күш әсер етеді көршілес

төбелердегі зарядтармен тудырылатын 2 күш 2

1 2 2

qF F k

a= = қарама-қарсы төбеде

жатқан зарядпен тудырылатын күш2

3 22

qF k

a= q0 зарядымен тудырылатын күш

04 2

2q qF k

a= (1 сур)

Жүйе тепе-теңдікте болу үшін күштердің геометриялық сомасы нольге тең болу керек

яғни 2 2

02 2 2

22

2

q q q qk k k

a a a= +

осыдан 0

(1 2 2)

4q q

+=

3Fr

1F

2Fr

4F

1

2

3

4

+q

+q +q

+q

-q0

1 сур

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

2 мысал Жылдамдығы 1 1 Ммсv = -тан 2 5 Ммсv = -қа дейін арту үшін электронэлектр өрісінде қандай үдетуші потенциалдар айырымын өту керек Шешуі Электронды 1 нүктесінен 2 нүктеге орын ауыстырғанда электр өрісініңкүштері орындайтын жұмыс

)( 21 eA (1)Екінші жағынан бұл жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгересіне тең

22

21

22

12mvmv

TTA (2)

(1) және (2) өрнектерді теңестіріп ізделіп жатқан үдетуші потенциалдар айырымынтабамыз

e

vvm

2

)( 21

22

21

Есептеп 1 2 683 Вj - j = табамыз

3 мысал 400 Вj = потенциалға дейін зарядталған металл шардың бетіне дейінжету үшін протон қандай минимальды жылдамдыққа ие болу керек (4 сур)

Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкесООАА ТПТП

А және О нүктелерінде шардың жәнепротонның өзара әсерлесуінің потенциалдыэнергиялары

lR

QlПА

04

444 0

l

R

QlПO

(1)

А және О нүктелерінде протонның кинетикалық энергиясы 0АТ 22

minmvТО (2)

24

1 2minmv

ee осыдан 5min 1042

51

m

ev мс

4 мысал Жазық ауа 11 конденстордың ( 2001 мS = 5 ммd = ) астарларынаВ 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген Конденсаторды кернеу көзінен

айырғаннан соң астарлар арасындағы кеңістік эбонитпен 622 толтырыладыТолтырылғаннан кейін потенциалдар айырымы қандай болады Толтыруға дейін жәнекейін сыйымдылықтарды және зарядтың беттік тығыздықтарын анықтаңдарШешуі Эбонитпен толтыруға дейін және кейін астарлардағы зарядтың тұрақтылығынескере отырып 101 Ud 202 Ud

Осыдан B 115 2112 UU

Эбонитпен толтыруға дейін және кейін

пФ 717101

d

SC пФ 4620

2

d

SC

21121 нКлм 530 SUCSq

5 мысал Жазық конденсатордың астарлары арасында қалындығы см 501 d жазықпараллель шыны пластинка және қалындығы см 502 d жазық параллель парафинпластинка орналасқан Егерде жазық конденстордың ( 2м010S мм5d )астарларына В 3001 U потенциалдар айырымы түсірілген болса әрбір қабатта электр

R 3R

O minv

A

4 сур

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

өрісінің кернеулігін және потенциал өзгересін табыңдар Бұл жағдайда конденсаторсыйымдылығы және астарлардағы зарядтың беттік тығыздығы қандай болады Шешуі 1E

және 2E

ndash электр өрісінің кернеуліктері 1U және 2U ndash потенциал

өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып

(бірінші қабатта 1

01

EE екіншіде

2

02

EE мұндағы 0E ndash ауа конденстордағы

біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз2211 EE (1)

21 UUU (2)(2) теңдеуді келесідей жазуға болады

UdEdE 2211 (3)

)( 122121 ddUE 15 кВм

2

112

EE 45 кВм

Әрбір қабатта потенциалдың өзгерісі 111 dEU 75 В 222 dEU 225 В

Сыйымдылықты 21

111

CCC формуласы бойынша табамыз мұндағы

1

101 d

SC

және

2

202 d

SC

(4)

(4) шешіп

1221

210

dd

SC 266 пФ аламыз

Астарлардың біріндегі заряд 1 1 2 2q C U C UСU S= = = =s осыдан SCU 08 мкКлм2

Магнетизм

1-мысал Бойларымен бір бағытта I=10 А электр тогы өтіп тұрған екі шексіз ұзынпараллель сым бір-бірінен d=10 см арақашықтықта орналасқан Тогы барөткізгіштермен туғызылатын өрістің бірінші өткізгіштің өсінен 1r =5 см ал екіншіөткізгіштің өсінен 2r =12см қашықтықта орналасқан нүктедегі магнит индукциясынанықтаңыз

1-суретШешуіОсы нүктедегі магнит индукциясын B анықтау үшін магнит өрістерініңсуперпозиция принципін қолданамыз Ол үшін тогы бар әр өткізгіштің туғызатынөрістерінің магнит индукцияларының 1B және 2B бағытын анықтаймыз да олардыгеометриялық (1-сурет) қосамыз

21 BBB

B

векторының модулін косинустар теоремасы бойынша анықтауғаболадыcos2 21

22

21 BBBBB (1)

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

мұндағы - 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш

1B

және 2B

магнит индукцияларыр сәйкесінше ток күші мен нүктеден өткізгіштергедейінгі 1r және 2r арақашықтары арқылы анықталады

1

02 2 r

IB

2

02 2 r

IB

1B және 2B өрнектерін (1)-формулаға қойып және

20 I

-ді түбірдің алдына

шығарсақ келесіні аламыз

cos

211

2 212

22

1

0

rrrr

IB (2)

cos -ны есептейміз 1B

және 2B

векторларының арасындағы бұрыш 1r және 2r

арасындағы бұрышқа тең Олай болса косинустар теоремасы бойыншаcos2 21

22

21

2 rrrrd

мұндағы d-өткізгіштер арақашықтығы Осыдан

40

23

2cos

21

222

21

rr

drr

Физикалық шамалардың мәндерін (2)-формулаға қойып және есептеулерді жүргізіпкелесіні аламыз В=308 мкТл2-мысал Магнит полюстерінің арасына орналастырылған радиусы r=10 см сым орамғамаксимал механикалық момент Mmax=65 мкН әсер етеді Орамдағы ток күші 2 АМагнит полюстерінің арасындағы магнит индукцияны анықтаңыз Жердің магнитөрісінің әсерін ескермеңізШешуі Магнит өрісінің индукциясын B магнит өрісіндегі тогы бар орамға әсер етушімеханикалық моменттің өрнегінен анықтауға болады

sinBpM m (1)Егер механикалық моменттің мәні 1sin2 кезде максимал болатындығынжәне ISpm екендігін ескерсек онда (1) өрнек келесі түрде жазылады

IBSM max

Осыдан 2rS екенін ескеріп келесіні аламыз IrMB 2

max (2) B=104 мкТл

3-мысал 1 Электрон U=400 В үдетуші потенциалдар айырмасынан өтіп индукциясыB=15 мТл біртекті магнит өрісіне енеді Келесілерді анықтау керек 1) траекторияның қисықтық радиусын R 2) магнит өрісіндегі электронның айналужиілігін n Электронның жылдамдық векторы индукция сызықтарына перпендикулярШешуі 1 Электрон траекториясының қисықтық радиусын келесі ойлардан анықтауғаболады магнит өрісінде қозғалыстағы электронға F Лоренц күші әсер етеді (Ауырлықкүшінің әсерін ескермеуге болады) Лоренц күшінің векторы жылдамдық векторынаперпендикуляр олай болса Ньютонның екінші заңы бойынша электронға нормаль үдеубереді anF=man Осыған F және an мәндерін қойып келесіні аламыз

RmBe sin 2 (1)мұндағы e m-электронның заряды жылдамдығы массасы B-магнит өрісініңиндукциясы R-траекторияның қисықтық радиусы α-жылдамдық v және индукция Bвекторларының бағыттары арасындағы бұрышы (біздің жағдай үшін vB және

1sin900 )

(1) өрнектен келесі табылады Be

mvR (2)

(2) өрнектегі mv импульсті электронның Т кинетикалық энергиясы арқылы өрнектейміз

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

mTmv 2 (3)Бірақ U үдетуші потенциалдар айырмасынан өткен электронның кинетикалықэнергиясы UeT теңдікпен анықталады Осы Т өрнекті (3) өрнекке қойып келесініаламыз Uеmmv 2 Онда қисықтық радиусы үшін (2) өрнек келесі түрге ие болады

e

mU

BR

21 (4)

(4) формула бойынша есептеулерді жүргізу арқылы келесіні аламыз R=45 мм2 Айналу жиілігін анықтау үшін жиілікті жылдамдықпен және траекторияныңқисықтық радиусымен байланыстыратын формуланы қолданамыз

R

vn

2

Осы формулаға (2) өрнектегі R-ді қойып келесіні аламыз

Bm

en

2

1

Есептеулерді жүргізгеннен кейін ізделінді жиілік анықталадыn=420107 с-1

4-мысал Соленоидтағы ток түшінің 50 Аc жылдамдығын ∆L∆I өзгерткен кезде оныңұштарында εi=008 В өздік индукцияның ЭҚК индукцияланады Соленоидтың Lиндуктивтілігін анықтаңыз Шешуі Соленоидтың L индуктивтілігі өздік индукцияның эқк мен оныңорамасындағы токтың өзгеру жылдамдығымен келесі қатынаспен байланысқан

t

LI

ti

L тұрақты шаманы өсімше белгісінің алдына шығарамыз

t

ILi

Осы теңдіктегі laquoминусraquo таңбасын түсіріп (осы жағдайда ЭҚК бағыты мәнсіз) және бізгекерек шаманы ndash индуктивтілікті өрнектейміз

tIL i

Осы формула бойынша есептеулерден кейін шығатыныL=16 мГн

5-мысал Тербелмелі контур индуктивтілігі L=12 мГн орамадан және C1=12пФ пен С2=80пФ аралығында айнымалы электрсыйымдылықты конденсатордан тұрады Осы контурдарезонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындықтарының диапазонынанықтаңыз Контурдың актив кедергісін нөлге тең деп есептеңізШешуі Тербелмелі контурда резонанс тудыра алатын электромагниттік толқын ұзындығы λконтурдың тербелу периодымен Т келесі қатынаста байланысқан

сТ (1)Ал тербеліс периоды тербелмелі контурдың орамасының L индуктивтілігімен жәнеконденсатордың С электрсыйымдылығымен LCT 2 (Томсон формуласы) қатынастабайланысқан Олай болса

LCc 2 (2)Есептің шарты бойынша контурдың индуктивтілігі өзгермейді ал контурдыңэлектрсыйымдылығы С1 және С2 аралықтарында өзгере алады Электрсыйымдылықтың осымәндеріне резонанс тудыра алатын толқындардың диапазонын анықтайтын λ1 және λ2

толқын ұзындықтары сәйкес келеді (2) формула бойынша есептеулерді жүргізгеннен кейінλ1=226 м λ2=585 м

Тербелістер және толқындар Оптика

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

1 мысал Жазық толқын түзу бойымен v = 20 мс жылдамдықпен таралады Осы түзудетолқын көзінен x1 = 12 м және x2 = 15 м орналасқан екі нүкте тербеледі Олардың фазалар айырмасы = 075 тең Толқын ұзындығын табыңыз толқын теңдеуін жазыңыз және t = 12 с уақыт мезетіндегі көрсетілген нүктелердің егер тербелістердің амплитудаларыА = 01 м болса ығысуын анықтаңыз Шешуі толқын ұзындығына тең қашықтықта орналасқан нүктелер тербелістерінің фазалар айырмасы 2-ге тең ал бір-бірінен кезкелген x қашықтықта орналасқан нүктелер тербелісінің фазалар айырымы

= (x)2 = ((x2 ndash x1))2Осы теңдікті -ға қатысты шеше отырып келесіні анықтаймыз

= )(2

12 xx

Осы теңдеуге енетін шамалардың сандық мәндерін қойып есептегеннен кейін келесіні аламыз

= м)1215(750

2

= 8 м

Жазық толқынның теңдеуін жаз үшін циклдік жиілікті анықтау қажет T

2 (T ndash

тербеліс периоды) және v

T

болғандықтан

v2

Есептеулерді жүргізгеннен кейін

8

202

с-1 = 2 с-1

Тербелістің А амплитудасын ω циклдік жиілігін және v толқынның таралу жылдамдығын біле отырып осы жағдай үшін жазық толқынның теңдеуін жазуға болады

)(cosv

xtАy

мұндағы А = 01 м = 2 с-1 v = 20 мсКөрсетілген нүктелердің y ығысуын анықтау үшін осы өрнекке t мен x-тің

мәндерін қою жеткілікті

м01- м3cos 01м20

12215cos101

y

см71м0071 м252cos 01м20

15215cos102

y

2 мысал Бұрышы аз шыны сынаға оның қырларына перпендикуляр толқын ұзындығыλ = 06 мкм параллель монохромат жарық сәулелер шоғы түседі Осы кезде см-ге келетін пайда болған интерференциялық жолақтар саны m 10-ға тең Сынаның α бұрышын анықтаңызШешуі Сынаның қырларына перпендикуляр түскен сәулелер жоғарғы және төменгі қырларынан шығылады Бұл сәулелер когерентті Сондықтан сынаның беттерінде интерференциялық жолақтар байқалады Сынаның бұрышы аз болғандықтан 1 және 2 шағылған сәулелер параллель болады (1сурет)

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

Күңгірт жолақтар сәулелердің жол айырымы жарты толқын ұзындығының жартысына тақ санынана тең сынаның бөліктерінде көрінеді

1сурет

)210(2

)12( kk

(1)

Екі сәуленің жол айырымы осы сәулелердің оптикалық жол айырымдарынан

2cos2 id және 2

толқын ұзындығының жартысынан құралады

2

шамасы 1

сәуленің оптикалық тығыз ортадан шағылған кезде пайда болтын қосымша жол айырымын көрсетеді (1) формулаға жол айырымының мәнін қойып келесіні аламыз

2

)12(2

cos2 2

kindk (2)

мұндағы n ndash шынының сыну көрсеткіші (n=15) dk ndash сынаның k номеріне сәйкес келетінкүңгірт жолағы байқалған бөліктерінің қалыңдығы i2 ndash сыну бұрышыТүсу бұрышы нольге тең ендеше сыну бұрышы да нольге тең болады ал 1cos 2 i (2) теңдіктің оң жағында жақшаны ашып ықшамдағаннан кейін

knd k 2 (3)k-ші номерлі күңгірт жолаққа сынаның dk қалыңдығы ал mk -ші номерліге ndash dk+m қалыңдығы сәйкес келсін Онда 3 суреттен l қашықтықта m жолақ орналасатынын ескересек

l

dd kmk sin (4)

(3) өрнектен dk мен dk+m ndashны анықтайық және оларды (4) өрнекке қоямыз Осыдан кейін аз бұрыш екенін ескерсек sin келесіні аламыз

nl

m

ln

k

n

mk

222

Физикалық шамалардың сан мәндерін қойып есептегеннен кейін

1512

106010 4

рад= 4102 рад

α ndashны градуспен көрсетейік Ол үшін радиан мен секунд арасындағы қатысты қолдануға болады 1 рад = 206 265 206middot105 яғни

= 2middot10-4middot206middot105 = 4123 мысал Дифракциялық тордың бетіне перпендикуляр бағытта монохромат жарық түседі Тордың периоды d=2 мкм Бұл тор қызыл (λ1=07 мкм) және күлгін (λ2=041 мкм)жарықтары үшін ең жоғары дифракциялық максимум нешінші ретті болады

Шешуі Дифракциялық тордың белгілі формуласының негізінде дифракциялық максимум ретінің өрнегін жазамыз

sindm (1)

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

мұндағы d ndash тор периоды - дифракциялық максимум және торға түсірілген перпендикулярдың арасындағы бұрыш - монохромат жарықтың толқын ұзындығы sin 1-ден үлкен бола алмайтындықтан бұл (1) формуладан шығады m саны d -дан үлкен бола алмайды яғни

dm (2)(2) формулаға мәндерін қойып келесіні аламызқызыл сәулелер үшін 862702 m күлгін сәулелер үшін 8844102 m Егер максимумдар реті бүтін сан екенін ескерсек онда қызыл түс үшін 2max m және күлгін түс үшін 4max m болады4 мысал Экранға екі S1 және S2 когерент жарық көздерінен сәулелер (λ=08 мкм түседіЭкранда интерференциялық бейне бақыланады Сәулелердің біреуінің жолынаперпендикуляр сабын қабықшасын (n=133) орналастырған кезде интерференциялықбейне қарама-қарсы жаққа өзгерді Қабықшаның қандай ең минимал dmin қалыңдығындабұл жағдай орындаладыШешуі Интерференциялық бейненің қарама-қарсы жаққа өзгеруі экранныңинтерференциялық максимум орналасқан бөліктерінде енді интерференциялықминимумдар орналасатынын білдіреді Интерференциялық бейненің осындай ығысуысәулелердің оптикалық жол айырымдарының тақ санға өзгеруі кезінде мүмкін боладыяғни

2

)12(12

k (1)

мұндағы 1 mdash қабықша болмаған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы

2 mdash қабықша орнатылған жағдайдағы сәулелердің оптикалық жол айырымы k=0 12 hellipқабықшаның жұқа бөлігіне dmin k=0 сәйкес келеді Осы кезде (1) мына түрге ие болады

212

(2)

1 және 2

оптикалық жол айырымын өрнектейік 4-суреттен 211 ll (3)

2сурет )1()(])[( min212minmin12 ndlllnddl (4)

1 және 2

өрнегін (2)-формулаға қоямыз

2

)()1()( 21min21

llndll (5)

немесе2

)1(min

nd

осыдан )1(2min

nd

мәндерін қойып келесіні табамыз

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

)1331(2

80min

d мкм=121 мкм

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер

1 мысал Қара дененің сәулелену спектрінде ең көп энергия мкм5800 толқын ұзындығында сәулеленеді Дене бетінің энергетикалық жарықтылығын eR анықтаңызШешуі Абсолют қара дененің энергетикалық жарықтылығы eR Стефан-Больцман заңынасәйкес термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал боладыжәне төмендегі формуламен өрнектеледі

4TRe (1)мұнда - Стефан-Больцман тұрақтысы Т - термодинамикалық температураТ температураны Виннің ығысу заңы көмегімен есептеуге болады

T

b0 (2)

мұнда b ndash Вин ығысу заңының тұрақтысы(2) және (1) қолдана отырып мынаны аламыз

4

0

bRe (3)

Есептейміз 227

2

4

7

38 43510543

1085

109210675

м

МВт

м

Вт

м

ВтRe

2мысал Толқын ұзындығы мкм1550 болатын ультракүлгін сәулелену түскенде күмісбетінен ыршып шығатын фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын тах анықтаңызШешуі Фотоэлектрондардың ең үлкен жылдамдығын фотоэффект үшін арналғанЭйнштейн теңдеуінен анықтауға болады

тахТА (1)мұнда ndash металл бетіне түскен фотонның энергиясы А ndash шығу жұмысы тахТ ndashфотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясы

Фотон энергиясы

hc

(2)

формуласымен есептеледі мұнда h ndash Планк тұрақтысы с ndash вакуумдағы жарықжылдамдығы ndash толқын ұзындығыФотоэлектронға қандай жылдамдық берілетіндігіне байланысты электронның кинетикалықэнергиясы немесе классикалық формула бойынша

2

20т

Т (3)

немесе релятивисттік формула бойынша өрнектеледі

1

1

120

ЕТ (4)

мұнда с

Фотоэлектронның жылдамдығы фотоэффектті тудыратын фотон энергиясына тәуелді егерэнергия электронның тыныштық 0Е энергиясынан көп кем болатын болса онда (3)формуласы қолданылады егер де шамасы жағынан 0Е шамасына жақын болатынболса онда (3) формуласы бойынша жасалынған есептеу қателікке әкеледі сондықтан (4)формуласын қолдану керекФотонның энергиясын формула (2) көмегімен есептейік

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

ДжДж 187

834

1028110551

10310636

Немесе эВэВ 81061

1028119

18

Фотонның энергиясы (8эВ) электронның тыныштық энергиясынан (051МэВ) көп кемДемек берілген жағдай үшін фотоэлектронның кинетикалық энергиясы (1) классикалықформуласымен (3) өрнектеледі

2

20 тахт

А

Осыдан

0

2

т

Атах

(5)

Алынған өрнек жылдамдығы бірлігін беретіндігін тексерейік Ол үшін (5) формуласыныңоң жағына шамалардың символдарының орындарына бірлік белгілерін қояйық

с

м

кг

смкг

кг

Дж

т

А1

1

1

1

121222121

0

Алынған бірлік жылдамдық бірлігі болып табыладыШамалардың мәнін (5) формуласына қойсақ

с

м

с

мтах

631

1818

1008110119

10750102812

3мысал Сутегі атомындағы электрон төртінші энергияның деңгейден екіншісінекөшті Осы кезде шығарылған фотонның энергиясын анықтау керекШешуі Фотон энергиясын анықтау үшін сутегі тектес иондар үшін арналғансериялық формуланы қолданамыз

22

21

2 111

nnRZ

(1)

мұнда λ - фотонның толқын ұзындығы R- Ридберг тұрақтысы Z- салыстырмалыбірліктегі ядроның заряды (Z=1 болғанда формула сутегінің сериялық формуласынакөшеді) n1 ndash электрон көшкен орбитаның номері n2 - электронның бастапқыорбитасының номері (n1 және n2 ndash бас кванттық сандар)

Фотон энергиясы ε

hc

формуласымен өрнектеледіСондықтан (1) теңдігінің екі бөлігінде hc -ға көбейтіп фотон энергиясы үшін арналғанөрнекті аламыз

22

21

2 11

nnRhcZ

Rhc сутегі атомының иондалу энергиясы iE болғандықтан онда

22

21

2 11

nnZEi

Есептеулерді жүргіземіз iE =136 эВ (Қосымшадағы таблицаны қара) Z=1 n1=2 n2=4

5521636134

1

2

11613

222 эВэВэВ

4 мысал Li73 ядросының массалар ақауын және байланыс энергиясын есептеңіз

Шешуі Ядроның массасы ядроны құрайтын еркін протондар мен нейтрондардыңмассаларының қосындысынан кем болады Ядроның массалар ақауы m еркін

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

нуклондардың (протондар мен нейтрондардың) массаларының қосындысы мен ядроныңмассасының айырмасы яғни

яnp mmZAZmm )( (1)мұнда Z-атомдық номер (ядродағы протондар саны) А-массалық сан (ядроны құрайтыннуклондар саны) яnp mmm -протон нейтрон және ядро массаларының мәндеріАнықтамалық кестелерде көбінесе ядролардың емес бейтарап атомдардың массаларыберіледі сондықтан (1) формуласын бейтарап атомдардың массасы кіретіндей етіптүрлендіруге болады Бейтарап атомның массасы ядро мен атомның электрондыққабықшаларын құрайтын электрондардың массаларының қосындысына тең деп санауғаболады

eяa Zmmm

Осыдан eaя Zmmm (2)(1) теңдігіндегі ядроның массасын (2) формула бойынша өрнектеп төмендегідей жазуғаболады

eanp ZmmmZAZmm )(

Немесе anep mmZAmmZm )()(

Нep mmm екендігін ескеріп мұнда Нm -сутегі атомының массасы

аnН mmZAZmm )( (3)(3) өрнекке массаның сандық мәндерін қойып мынаны аламыз (Қосымшадағы кестені қара)

меамеаm 042160160107008671)37(0078313

Масса мен энергияның пропорционалдығы туралы заңға сәйкесmcE 2 (4)

мұнда с-вакуумдағы жарықтың жылдамдығыс2 пропорционалдық коэффициентін екі түрлі өрнектелуі мүмкін

2

2162 109

с

мс немесе

кг

Дж

m

Ес 162 109

Осы бірліктерді пайдалана отырып байланыс энергиясын есептеуге болатын болса онда

меа

МэВс

9312 және (4) формуладан

)(931 МэВmЕ (5)

түрінде жазылатын боладыЯдроның массалар ақауының табылған мәнін (5) формулаға қоямыз

МэВМэВЕ 239042160931

5мысал Массасы мкгm 20 болатын радиактивті 27Mg магний препаратының бастапқы

активтілігін А0 сонымен қатар t=6 сағ уақыт өткеннен кейінгі А активтілікті анықтаңызМагнийдің жартылай ыдырау периоды Т12 белгіліШешуі Изотоптың А активтілігі радиоактивті ыдыраудың жылдамдығын сипаттайды

dt

dNA (1)

laquo-raquo таңбасы уақыт өткен сайын радиоактивті N ядролар саны азаятындығын көрсетеді

Туынды dt

dN қатысын табу үшін радиоактивті ыдырау заңын қолданамыз

teNN 0 (2)

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

мұнда N - t уақыт мезетіндегі изотоптың құрамында болатын радиоактивті ядролар саныN0 - бастапқы деп алынған (t=0) уақыт мезетіндегі радиоактивті ядролар саны -радиактивті ыдырау тұрақтысы(2) өрнегін уақыт бойынша дифференциалдайық

ttNdt

dN 0 (3)

teNА 0 (4)

Препараттың А0 активтілігін t=0 деп алғанда табамыз 00 NА (5)

радиактивті ыдырау тұрақтысы Т12 жартылай ыдырау периодымен төмендегіқатынас бойынша байланысқан

21

2ln

T (6)

Изотоптың құрамына кіретін радиоактивті ядролар 0N саны Авогадро АN саны жәнеберілген изотоптың зат мөлшері көбейтісіне тең

AA NM

mNN 0 (7)

мұнда m-изотоптың массасы М - молярлық масса(6) және (7) өрнектерін ескере отырып (5) және (4) формулаларын төмендегі түрде жазуғаболады

ANTM

mА

210

2ln (8)

Жәнеt

TAeN

TM

mА 21

2ln

21

2ln

(9)Т12= 10 мин=600 с ln2=0693 ссчt 43 10162106366 мәндерін ескеріп есептейік

ТБкБкБкА 1351013510026600

6930

1027

1020 12233

9

0

БкБкеА 38110026600

6930

1027

1020 410162600

693023

3

9

Әдебиет

1 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 2006 ndash 496 с 2 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 19973 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б4 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 5 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20046 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

8Зертханалық сабақтардың тізімі

Зертханалық жұмыстарды қорғау үшін арналған бақылау сұрақтары

Механика13 жұмыс1 Тұйық жүйеге анықтама беріңдер 2 Қандай соқтығысуларды абсолют серпімді және абсолют серпімсіз деп атайды3 Импульстің және механикалық энергияның сақталу заңдарын түсіндіріңдер4 Қандай энергия кинетикалық деп аталады Потенциалдық5 Қандай өрістер потенциалды деп аталады6 Қандай күштер консервативті деп аталады7 Жұмыс формуласын қорытындылаңдар 14 жұмыс1 Қатты дененің қандай қозғалысын айналмалы деп атаймыз2 Бұрыштық жылдамдықпен бұрыштық үдеуге анықтама беру олардың бағыттарын көрсету

Тақырыптыңатауы

Жұмыстың атауы

1 Механика 13 Баллистикалық маятниктің көмегімен оқтың ұшужылдамдығын анықтау 14 Обербек маятнигінің инерциямоментін динамикалық әдіспен анықтау 17Еркін түсуүдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

23 Ауаның тұтқырлығын өлшеу 24 Ауа молекулаларыныңеркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективтідиаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарыныңқатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау 26 Сорыпалу әдісімен ауаның мольдік массасын анықтнықтау 28Больцман тұрақтысын анықтау

3 Электр 30 Электрөлшеуіш құралдар 31 Электростатикалық өрістізерттеу 32 Уитстон көпірі арқылы кедергіні анықтау 33Ток көзінің электр қозғаушы күшін өлшеу 34 гальванометркөмегімен сұйық диэлектриктердің диэлектрик өтімділігінөлшеу

4 Магнетизм 41 Ферромагнетик үшін магниттелу қисығын алу жәнемагнит өтімділігінің сыртқы магнит өрісі индукциясынантәуелділігін алу 42 Жердің магнит өрісі ндукциясыныңгоризонталь құраушысын анықтау 43 Ампер заңын тексеру

5 Оптика 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқыныныңұзындығын анықтау 65 Малюс заңын тексеру 68Вакуумды фотоэлементті зерттеу 69 Стефан-Больцмантұрақтысын анықтау

6 Кванттық физика 74Жартылай өткігішті диодтың қасиеттерін зерттеу 78Сутегі атомының спектріндегі сериялық заңдылықтардызерттеу және Ридберг пен Планк тұрақтыларын анықтау

7 Атомдық ядрожәне элементар

бөлшектер

81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

3 Дененің инерция моменті деп нені атайды4 Күш моменті дегеніміз не5 Айналмалы қозғалыс үшін динамиканың екінші заңын жазып оған кіретін шамаларға сипаттама беру6 Жұмыс формуласын қорытып шығару17 жұмыс1 Механикалық қозғалыс дегеніміз не2 Кеңістіктегі орындарды қандай теңдеулермен сипаттауға болады3 Негізгі кинематикалық шамаларға анықтама бер (траектория жол орын ауыстыру үдеу)4 Ньютон заңдары5 Механикада қандай күштер бар6 Еркін түсу үдеуін анықтау үшін жұмыс формуласын қорытып шығар

Молекулалық физика мен термодинамика24 жұмыс

1 Молекулалық-кинетикалық теорияның басты теңдігін жазыңыз Оның мағынасы неде2 Қандай газ идеал газ деп аталады3 Менделеев-Клапейрон теңдеуін жаз4 Қандай құбылыстар жүйені тепе-теңсіз күйден тепе-теңдік күйге келтіреді5 Қандай құбылысты жылу өткізгіштік деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 6 Қандай құбылысты диффузия деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 7 Қандай құбылысты тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс деп атайды және сонда қандай шама тасымалданады 8 Молекуланың еркін жүрісінің орташа ұзындығы дегеніміз не9 Эффективті диаметр дегеніміз не10 Есептеу формулаларын қорытып шығарыңыз25 жұмыс1 Термодинамиканың бірінші заңын жазыңыз2 Изопроцестерге сипаттама беріңіз3 Пуассон теңдеуін жазыңыз4 Адиабата көрсеткішінің мағынасын түсіндіріңіз5 Неліктен Ср Сv-дан үлкен6 Газдың мольдік массасы нені көрсетеді

7

m қатынасы нені көрсетеді

8 Авагадро саны нені білдіреді9 2-суреттегі барлық процестерді түсіндір

Электр30 жұмыс1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің2 Электр-магниттік жүйедегі құралдар қалай құрылған3 Көп шекті құралдардың бөлік құны қалай анықталады4 Электр-өлшеуіш құралдардың абсолют және салыстырмалы қателіктерін қалай анықтайды 31 жұмыс1 Электростатикалық өрістің сипаттамалары2 Электростатикалық өрістің кернеулігі мен потенциал арасында қандай байланыс бар

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

3 Қандай беттер эквипотенциал беттер деп аталады4 Күш сызықтарының эквипотенциал беттерге перпендикуляр екендігін дәлелдеңіз5 Күш сызықтарының тобын қалай құруға болатындығын айтып беріңіз6 Конденсатордың құрылысы Конденсаторлардың түрлері7 Жазық конденсатордың сыйымдылығы32 жұмыс1 Кирхгоф заңын түсіндір2 Уитстон көпірі қандай элементтрден тұрады3 Көпірдің тепе-теңдік шартын шығарындар4 Жұмыстың орындалу әдісі туралы айту 5 Өткізгіштердің параллель және тізбектей қосылулары үшін кедергіні есептеу формулаларын шығару

Магнетизм41 жұмыс 1 Заттың магнит өрісін сипаттаңыз2Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы3Заттың магнит өтімділігі қандай формуламен анықталады4Заттарды магниттік қасиеттеріне қарай сипаттаңыз Диа ndash парамагнетиктер туралы айтыңыз5Домендер дегеніміз не6Неліктен ферромагнетиктердің магнит өтімділігі жоғары болады 7 Гистерезис тұзағы қалай алынады сипаттамалық нүктелерін түсүндір8 Кюри нүктесі дегеніміз не42 жұмыс1 Магнит өрісінің анықтамасын беріңіз Кеңістіктің берілген аймағында магнит өрісін алудың мүмкін болатын әдістерін көрсетіңіз2 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасын атап беріңіз Оған анықтама беріңіз Өлшем бірлігін көрсетіңіз3 Био-Савара-Лаплас заңын векторлық және скалярлық түрде жазыңыз Заң нені анықтайды4 Тангенс-гальванометр деген не Берілген жұмыста жердің магнит өрісі индукциясының

rB

көлбеу құраушысын анықтау әдісінің мәні неде5 Жұмыс формуласын есептеп шығарыңыз43 жұмыс

1 Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы2 Қандай магнит өрісі біртекті деп аталады және ол қайда пайда болады 3 Ампер заңын векторлық және скаляр түрінде жазып бер 4 Лоренц күшін векторлық және скалярлық түрде жазыңыз 5 Ампер күшінің және Лоренц күшін бағыты қалай анықтьалады 6 S беті арқылы өтетін толық ағын мен элементар магнит ағынының формулаларын жазып бер Магнит ағынының өлшем бірлігін ата7 Электромагниттік индукция құбылысының мағынасы неде8 Электромагниттік индуция үшін Ленц ережесінің мәні неде

Оптика61 жұмыс1 Жарық деген не2 Қандай құбылыс интерференция деп аталады3 Когерентті толқындардың сипаттамаларын атаңыз4 Интерференция кезінде максимум мен минимум шартын көрсетіңіз

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

5 Қандай оптикалық құбылыс жарық дифракциясы деп аталады6 Гюйгенс Гюйгенс-Френель принципі нені білдіреді7 Дифракция түрлері дифракцияның максимум мен минимум формулалары8 Дифракциялық торды қолдану анықтау9 Тордан алынған дифракциялық бейнені суреттеп беріңіз Максимум мен минимумның пайда болу шартын жазыңыз10 Дифракциялық спектрде түстердің реті қандай Неліктен11 Ақ жарық дифракциясы кезінде орталық минимум неліктен ақ түске боялған65 жұмыс1 Жарық толқыны деген не2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру4 Поляризатор анализатор деген не5 Малюс заңын жазу және түсіндіру 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы68 жұмыс1 Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады2 Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер3 Фотоэффект заңы (Столетов заңы)4 Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір 5 Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы6 Фотоэлементтің вольт ndash амперлік қасиетің түсіндіру7 Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір 69 жұмыс1 Қандай сәулеленуді жылулық деп атайды Ол нені білдіреді2 Жылулық сәулеленудің сипаттамалары сәуле шығарғыштық және жұтқыштық3 Қандай дене абсолют қара деп аталады 4 Абсолют қара дененің заңдарын түсіндіруа) Стефан-Больцман заңыб) Вин заңы5 Оптикалық пирометрдің жұмыс принципін түсіндіру6 Планк гипотезасы7 Жұмыс формуласын қортып шығару8 Жарық толқынының қандай қасиеттері берілген жұмыста дәлелденеді

Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер74жұмыс 1 Энергетикалық зона түсінігі2 Зоналық теория бойынша қатты дененің классификациясы3 Қоспалы жартылай өткізгіштердегі электрондық және кемтіктік өткізгіштіктер табиғаттары қандай4 Меншікті және қоспалы жартылай өткізгіштердегі зоналық диаграммаларды түсіндіріңдер5 Электронды-кемтіктік ауысудың мағынасын түсіндір6 p ndash n ауысудағы вольт-амперлік сипаттаманы түсіндір7 p ndash n ауысудың қасиеттері қандай құралдарда қолданылады 81жұмыс 1 Атом ядросының құрамы қандай2 Радиоактивтілік изотоп деген не3 Радиоактивті ыдырау заңы4 Радиоактивті сәулелену түрлеріне ығысу ережесіне сипаттама беру

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

5 Радиоактивті тіркеу әдістері6 Гейгер ndash Мюллер санағышының вольт ndash амперлік сипаттамасы

Әдебиет1 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 1 ndash Павлодар 2006 ndash32 б2 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б3 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалық жұмыстардыорындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б4 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 4 ndash Павлодар 2010 ndash 32 5 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 6 ndash Павлодар 2009

6 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndash Павлодар 20117 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20048 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б

9 Өздік жұмыс тапсырмалары

Тақырыптыңатауы

Тапсырманың мазмұны

Бақ

ыла

у тү

рі

Оры

ндау

мер

зім

і

Ұсы

ныла

тын

әдеб

иет

1 Механика Материалдық нүктенің орынауыстыруы Түзу сызықтыбірқалыпты қозғалыс Қисықсызықты қозғалыс Ньотонныңбірінші заңы Ньютонның екнішізаңы Ньютонның үшінші заңыҚозғалыс мөлщерінің сақталу заңы

Жаз

баш

а ес

еп

1-4

апта [1-8]

Ілгерілмелі қозғалыс Айналмалықозғалыс Айналмалы қозғалыстысипаттайтың шамаларКүш моментіжәне инерция моменті Айналатынқатты дененің кинетикалықэнергиясыМеханикалық жұмыс Қуат ЭнергияМеханикалық жүйелердегіэнергияның сақталу заңы

2 Молекулалықфизика мен

термодинамика

Газдардың молекула-кинетикалықтеориясының негізгі теңдеуі Идеалгаз молекулаларыныңжылдамдықтар бойынша таралуыБарометрлік формула

Жаз

баш

аес

еп

56

апта [1-8]

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

Термодинамиканың біріншібастамасын изопроцесстергеқолдануы

3 Электр Электростатикалық өріс және оныңкернеулігі Электрлік дипольЭлектрлік өрісінң кернеулігіКернеулік векторының ағыныЭлектрлік ығысу Конденсторларжәне оларды қосу Электрэнергиясының өрісі

Жаз

баш

а ес

еп

78

апта [15-13]

4 Магнетизм Магнит өрісінің қозғалыстағызарядқа тигізетін әсері Фарадейжәне Ленц заңдары Магнит өрісініңэнергиясы Заттардың пара- жәнедиамагниттік қасиеттері

Жаз

баш

аес

еп

9-1

1 ап

та [15-13]

5 Тербелістер ментолқындар Оптика

Геометриялық оптика Жарықинтерференциясы дифракциясыполяризациясы дисперсиясыСерпімді көлденең және бойлықтолқындар Толқындық теңдеуТолқынның энергиясы

Жаз

баш

а ес

еп

12-1

4 ап

та [15-13]

6 Кванттық физикаАтомдық ядро

және элементарбөлшектер

Сутек атомының теориясыЖылулық сәулелену Кирхгоф заңыАбсолют қара дененің сәулеленуіФотондар Корпускулалықтолқындық дуализм Луи де Бройльболжамы бөлшектердің толқындыққасиеттері

Жаз

баш

а ес

епес

еп

15-а

пта [15-13]

Шығармашылық тапсырма әр тақырып бойынша 10 тест сұрақтарынқұрастыру (бір сұрақта 8 жауаптан оның 3-і дұрыс жауап болуы керек )

Әдебиет1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы 199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

10 ОСӨЖ кеңестерінің графигі

ЗЖ ТС СӨЖ бойынша сұрақтарға кеңес оқу сабақтарының кестесіне сәйкес өткізіледі

11 Білім алушылардың білімін тексеру кестесі Тәжірибелік және зертханалық сабақтарға қатысу тапсырмалардыорындау 0-100 баллмен бағаланады

1 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ1317 13 Баллистикалық

маятниктің көмегімен оқтың ұшу жылдамдығын анықтау 17Еркін түсу үдеуін Атвуд машинасының көмегімен анықтау

[1-8 14] 2 апта 1-3 апта

2 ЗЖ 14 14 Обербек маятнигінің инерция моментін динамикалық әдіспен анықтау

[1-8 14] 1 апта 4 апта

3 ЗЖ2425 24 Ауа молекулаларының еркін жүрісінің орташа ұзындығын және эффективті диаметрін анықтау 25 Ауаның жылусыйымдылықтарының қатынасын Клеман ndash Дезорм әдісімен анықтау

[1-8 15] 2 апта 56 апта

4 ЗЖ3132 31 Электростатикалықөрісті зерттеу 32 Уитстонкөпірі арқылы кедергініанықтау

[5671213 16]

2 апта 78 апта

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

5 МБ 8-апта

2 рейтинг Жұмыс

түрлеріТақырыбы Әдебиет Орындау

мерзіміТапсырумерзімі

1 2 3 4 5 61 ЗЖ4142 41 Ферромагнетик

үшін магниттелуқисығын алу жәнемагнит өтімділігініңсыртқы магнит өрісіиндукциясынантәуелділігін алу 42Жердің магнит өрісіндукциясыныңгоризонтальқұраушысын анықтау

[5671213 17]

2 апта 9-10 апта

2 ЗЖ6168 61 Дифракциялық тордың көмегімен жарық толқынының ұзындығын анықтау 68 Вакуумды фотоэлементті зерттеу

[5671213 18]

2 апта 11-12-апта

3 ЗЖ7478 74Жартылай өткігіштідиодтың қасиеттерінзерттеу 78 Сутегіатомының спектріндегісериялықзаңдылықтарды зерттеужәне Ридберг пенПланк тұрақтыларынанықтау

[5671213 19]

2 апта 13-14 апта

4 ЗЖ 81 81 Гейгер-Мюллер санағышын зерттеу

[5671213]

1 апта 15 апта

5 МБ 15-апта

12 Курстың саясатыОқу пәні толық өтілген матриалдарды қамтитын емтиханменқорытындылады Обағдарламада көрсетілген барлық тапсырмалардыорындау емтиханға жіберілудің басты талабы болып саналады Әр тапсырма 0-100 баллмен бағаланадыЖіберу рейтингі ағымды сабақтарда орындалған тапсырмалардың орташаарифметикасынан шығарыладыКешіктіріліп орындалған тапсырмалар тапсыру мерзіміне байланыстыавтоматты түрде төмендетілетін болады Студент СӨЖ тапсырудыңкүнтізбелік графигіне сәйкес орындау керек Егер студент тапсырманы 1аптаға кешіктіріп тапсыратын болса ол осы тапсырмаға берілгенбаллдың төрттен бір бөлігін жоғалтады егер бір аптадан көп уақытқа

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

кешіксе баллдың тең жартысын жоғалтады (мұндай ықпалшаралардәлелді себеп жоқ студенттерге арналған) Қорытнды баға салмақтық үлесі ЖР үшін 06-дан кем ал ҚБ үшін 04-тенкем болмау қажетПән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандықәріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылыпlaquoСтуденттердің оқу жетістіктерінің журналыraquo мен laquoРейтингпарағынаraquo енгізіледі

Кесте 1Балл түріндегі қорытындыбағалау (И)

Балдардыңсандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйедебағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалауЕмтихан

95 - 100 4 A Өте жақсы90 - 94 367 A-85 - 89 333 B+ Жақсы80 - 84 30 B75 - 79 267 B-70 - 74 233 C+ Қанағаттанарлық65 ndash 69 20 C60 ndash 64 167 C-55 ndash 59 133 D+50 ndash 54 10 D0 - 49 0 F Қанағаттанарлықсыз

13Әдебиет тізімі

1 Абдулла Ж Физика курсының дәрістері Оқу құралы Алматы Дәуір 2012 528 б2 Абдуллаев Ж Механикаға кіріспе Алматы Мектеп 1988 3 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика және молекулалықфизика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885 64 Қадыров Н Қойшыбаев Н Механика молекулалық физика Алматы Қазақуниверситеті 2001 5 Яворский БМ Пинский АА Основы физики Учебн пособ В 2 т М Наука 19816 Трофимова ТИ Курс физики Учебн пособие для вузов М Академия 20047 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 20018 Савельев ИВ Жалпы физика курсы 12 том Алматы Мектеп 20049 Чертов АГ Воробьев АА Задачник по физике ndash М Высшая школа 1981 ndash 496 с 10 Волькенштейн ВС Жалпы физика курсы бойынша есептер жинағы Алматы199711 Абдулла Физика курсы Оқу құралы Алматы Білім 2004 349 б12 Бектыбаев ШБ Рахимов Қ тб Жалпы физика курсы (Механика жәнемолекулалық физика бөлімі) Оқу құралы Қарағанды КарМТУ 200885б 13 Қожанов ТС Рысменде СС Физика курсы 2 т Алматы 2001

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

14 Маралбаева МБ Досумбеков КР Ботаева АСИскакова АБ Механиказертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash32 б15 Биболов Ш Қ Ботаева А С Билялова А Б Молекулалық физика зертханалықжұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар Б 2 Павлодар Кереку 2010 ndash 37 б16 Маралбаева МБ Досумбеков КР Искакова АБ Электр зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2006 ndash 32 б17 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Ш С Зейтова Магнетизм зертханалықжұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 3 ndash Павлодар 2010 ndash 32 18 Биболов Ш Қ А Б Искакова Б Ш Мурзалинова Оптика зертханалықжұмыстарды

19 Биболов Ш Қ Н Ж Жүспекова Б Ш Мурзалинова Физика конденсированногосостояния зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар Б 7 ndashПавлодар 2011

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

Syllabus-пен танысу парағы НысанФ СО ПМУ 718421

SYLLABUS-ты алу және танысу парағы

Құжатпен танысутұлғаның ТӘА

Топ Құжатпен танысууақыты

Қолы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы

• (Syllabus)
• Геометриялық оптика заңдары
• Дифракциялық тордан өткен жарық максимумдарының шарты
• • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
  • • 6 Тәжірибелік сабақтардың тізімі және мазмұны
    • • Молекулалық физика және термодинамика
      • • Шешуі Энергияның сақталу заңына сәйкес
        • • Осыдан
          • Эбонитпен толтыруға дейін және кейін
          • Шешуі және ndash электр өрісінің кернеуліктері және ndash потенциал өзгерістері Диэлектриктермен кернеулікті төмендетудің сипатын ескере отырып (бірінші қабатта екіншіде мұндағы ndash ауа конденстордағы біртекті электр өрісінің кернеулігі) келесі өрнектерді жаза аламыз
          • • Кванттық физика Атомдық ядро және элементар бөлшектер
            • Әдебиет
            • • 8Зертханалық сабақтардың тізімі
              • • 17 жұмыс
                • 24 жұмыс
                • • 30 жұмыс
                  • 1 Магнит-электрлік жүйедегі құралдар жайында не білесің
                  • • 32 жұмыс
                    • • 65 жұмыс
                      • 1 Жарық толқыны деген не
                      • 2 Неліктен электр өрісінің кернеулік векторы жарық векторы болып табылады
                      • 3 Табиғи толқынға поляризациялық толқынға және жазықполяризациялық толқынға анықтама беру
                      • 5 Малюс заңын жазу және түсіндіру
                      • 6 Поляризация қандай толқындардың сипаттамасы