shpor_fizika


1-билет
1.Сызықтық және бұрыштық жылдамдықтар арасындағы байланыс.
Механикада бұрылу бұрышын радианмен өлшеу келісілген. Радиан — ɭ доғасының щындығы R радиусына тең болатын φ центрлік бұрыш. Бұрылу бұрышының уақыт өтуімен өзгеруін бұрыштық жылдамдық арқылы сипаттайды.
Бұрыштық жылдамдық деп дененің бұрылу бұрышының осы бұрылуға кеткен уақытқа қатынасымен өлшенетін шаманы айтады. Бұрылу бұрышы φ әрпімен белгіленеді.
Дененің шеңбер бойымен қозғалысын қарастырғанда, дененің түзусызықты қозғалысын сипаттайтын жылдамдық та колданыла береді. Бірақ дененің шеңбер бойымен қозғалысыжағдайында оны сызықтық жылдамдық деп атау келісілген. 
Бұрыштық жылдамдық пен сызықтық жылдамдықтың жоғарыда алынған формулалары есеп шығару кезінде жиі колданылады.
2.Гидродинамика. Үзіліссіздік теориясы.
Гидродинамика- гидроаэромеханиканың сығылмайтын сұйықтықтың қозғалысын және оның өзімен шекаралас орналасқан қатты денемен әсерлесуін зерттейтін бөлімі.
Гидродинамика– сұйықтық пен газ механикасының ертеден келе жатқан әрі жақсы дамыған саласы.
Гидродинамика көмегімен сұйықтықтың жалпы қасиеттеріне механиканың негізгі заңдары мен тәсілдерін қолдана отырып, сұйықтық алып жатқан тұтас ортаның кез келген нүктесінің жылдамдығы, қысымы тәрізді өлшемдер анықталады.
Гидродинамиканың негізгі тәсілдері дыбыс жылдамдығынан (шамамен 330 м/сx1200 км/сағ) жылдамдығы төмен газ қасиеттерін зерттеу үшін де пайдаланылады. гидродинамика теория гидродинамика және эксперименттік гидродинамика болып екіге бөлінеді. Теориялық гидродинамикада сұйықтықтың жеке бөлшектері сұйық орналасқан тұтас ортаның материалдық нүктелері ретінде қарастырылады немесе сұйықтық алып жатқан кеңістіктегі жылдамдықтар өрісі зерттеледі. гидродинамика тұрғысынан алғанда сұйықтықтың ең басты қасиеті – аққыштық пен тұтастық. Сұйықтықтың газ тәріздес ортадан негізгі айырмашылығы – оның сығылмайтындығы. Мұндай сұйықтықтар үшін үзіліссіздік теңдеуі мен Навье-Стокс теңдеуі қолданылады. Тұтқыр сұйықтық қозғалысы қарастырылғанда, ағыс сипаттамасы болып табылатын өлшемсіз шама – Рейнольдс саны қолданылады.
Ағын түтігінің көлденең қимасы sарқылы ∆tбірлік уақытта өтетеін сұйық массасы ∆mмынаған тең болады. ∆m=ρυ∆t егер сұйық сығылмайды деп есептесек, онда s1 қимадан ағып өтетін сұйық көлемі қандай болса s2 қимадан ағып өтетін сұйық көлемі де дәл сондай, сондықтан ρ1υ1s∆t= ρ2υ2s2 ∆t бұдан мұндағы ρ1 = ρ2 екенін ескерсек онда υ1s1 = υ2s2 яғни сығылмайтын тұтқыр емессұйық ағысының жылдамдығы мен ағын төтігінің көлденең қимасының көбйтіндісі берілген ағын түтігі үшін тұрақты шама болады. Бұл айтылған қорытынды ағынның үзіліссіздігі жөніндегі теоремасы д.а.
2-билет
1.Жарықтың поляризациясы. Малюс заңы.
Жарықтың полярлануы, жарық поляризациясы — жарық толқынының электр және магнит өрістері кернеуліктері векторларының (Е және Н) жарық сәулесі жазықтығынаперпендикуляр жазықтықта бағдарлануының реттелуі. Электр өрісі кернеулігі (Е) мен жарық сәулесі жататын жазықтық полярлану жазықтығы деп аталады. Жарықтың полярлынуы сызықтық жарықтың полярлынуы (Е өзінің тұрақты бағытын сақтайды), эллипстік Жарықтың полярлынуы (Е-нің ұшы жарық сәулесіне перпендикуляр жазықтықта эллипс сызады) жәнедөңгелек жарықтың полярлынуы (Е-нің ұшы шеңбер сызады) болып ажыратылады. Жарықтың полярлануын полярланған приборлар, поляроидтар, т.б. арқылы алуға болады. Жарықтың полярлануы зат құрылысының кейбір ерекшеліктерін түсіндіруге мүмкіндік береді. “Жарықтың полярлануы” ұғымын И.Ньютон енгізген.
Малюс Заңы — анализатордан өткен сызықты поляризацияланған жарық қарқындылығының cos α-ге пропорционал азаятындығын өрнектейтін заң; мұндағы α — жарық поляризациясыжазықтығы мен прибор (анализатор) арасындағы бұрыш. Бұл заңды 1810 жылы француз физигі Э.Л. Малюс (1775 — 1812) ашқан. Егер І0 және І — анализаторға түсетін және одан шығатын жарық қарқындылықтарын сипаттаса, онда Малюс Заңы бойынша: І=І0cos2α түрінде орындалады. Өзгеше (сызықты емес) поляризацияланған жарықты екі сызықты поляризацияланған құраушылардың қосындысы түрінде қарастыруға болады. Олардың әрқайсысы үшін Малюс Заңы орындалады. Барлық поляризациялық приборлардан өтетін жарық қарқындылығы Малюс Заңы бойынша есептеледі, ал Малюс Заңы ескермейтін, α-ға тәуелді болатын шағылу кезіндегі шығындар басқа тәсілмен қосымша анықталады. Жарық қарқындылығын өлшеуге арналған оптик. құрал — поляризациялық фотометрдің құрылысы Малюс Заңына негізделген.
2. Ньютонның I және II заңдары. Масса.
“Егер денеге сырттан күш әсер етпесе, онда ол тыныштық күйін немесе бірқалыпты түзу сызықты қозғалыстағы күйін сақтайды”. Біздің дәуірімізге дейінгі 4-ғасырдан бастап, жиырма ғасырға созылған уақыт бойы гректің ұлы ойшылы Аристотельдің және оның жолын қуушылардың идеясы үстемдік етті. Олардың көзқарасы бойынша дене тұрақты жылдамдықпен қозғалу үшін, оған үнемі басқа дене әрекет ету керек деп есептелінді: дененің табиғи күйі тыныштық деп саналды. Алғаш рет итальян ғалымы Галилео Галилей (1564-1642) ғасырлар бойы қалыптасқан бұл қағидадан бас тартты. Ол өзінің жүргізген тәжірбиелері негізінде Аристотель мен оның жолын қуушылар ілімінің жалған екендігін дәлелдей білді. Егер денеге басқа денелер әрекет етпесе немесе олардың әрекеті теңгерілген болса, онда дене не тыныштықтағы күйін сақтайды, немесе түзу сызықты және бір қалыпты қозғалысын жалғастырады деген қорытындыға келген болатын. Бұл өздеріне танысинерция заңы. И.Ньютон инерция заңын механика негізіне енгізді, сондықтан бұл заңды Ньютонның бірінші заңы деп атайды.
“Дененің қозғалыс мөлшерінің өзгеруі түсірілген күшке пропорционал және ол күшпен бағыттас болады”. Қарапайым бақылаулар, егер әр түрлі денелерге бірдей күшпен әрекет жасаса, олардың түрліше үдеу алатының көрсетеді. Ньютонның екінші заңы төмендегіше тұжырымдалады: Денеде туындайтын үдеу оған әрекет етуші күшке тура пропорционал, ал оның массасына кері пропорциянал: a=F/m Ньютонның екінші заңының формуласы
F=ma
Масса бүкіләлемдік тартылыс заңына сәйкес басқа денелермен әсерлесу қабілеттілігін де сипаттайды. Мұндай жағдайда масса гравитацияның өолшемі болып табылатындықтан оны гравитациялық масса д.а. өлшем бірлігі кг. Масса скалярлық шама.
3-билет
1.Электр өрісінің күш сызықтары. Электр өрісінің кернеулігі.
Электр өрісі кернеулігін сызықтармен кескіндейді. Ол сызықтардың әр нүктесіндегі жанамалар, сол нүктедегі өріс кернеулігі (Е→) векторымен дәл келетін болу керек. Мұндай сызықтар өрістің күш сызықтары немесе кернеулік сызықтары д.а. Электр өрісі- электр зарядтары өзара әсерлесетін материяның түрі. Электр өрісін заряд туғызады. Электр өрісін өлшеуіш құралдармен байқауға болады. Осы сыншы зарядты электр өрісіне қойған кезде оң зарядтардың кеңістіктегі орнына және мәніне ешбір өзгеріс енгізбеу керек. Осыған қандай да бір Ғ күші әсер етеді. Осы күштің сынақ зарядқа қатынасының векторлық шамасы электр өрісінің кернеулігі д.а. E=fq cын - бұл векторлық шаманы берілген нүктедегі электр өрісінің кернеулігі д.а. өлшем бірлігі (Н/Кл)
2.Жарықтың дифракциясы. Дифракциялық тор.
Толқындардың жолдарында кездесетін кедергілер мен бөгеттерді орап, айналып өту құбылысы дифракция д.а. Кең мағынада дифракция деп- жарықтың түзу сызықты жолдан бұрылу құбылысы айтылады. Яғни толқынның түзу сызықты таралуынан геометриялық оптиканың заңдарынан ауытқуы дифракция д.а. Дифракцияны Гюйгенс принципі түсіндіреді- екінші ретті толқындар 1-ші ретті толқындардың алдындағы кедергілер мен бөгеттерден бұралып айналып өтеді.
Айқын да анық дифракциялық суретті алу және бақылау үшін дифракциялық торды пайдаланады. Дифракциялық тoр дегеніміз — жарық дифракциясы байқалатын тосқауылдар және саңылаулардың жиынтығы.Дифракциялық торды реттелген дифракциялық тop және реттелмеген дифракциялық тop деп бөледі. Реттелген тор деп саңылаулары белгілі бір қатаң тәртіп бойынша орналаскан торларды, ал реттелмеген деп саңылаулары тәртіпсіз орналасқан торларды айтады. Геометриялық құрылысына қарай торларды жазық және кеңістіктік торлар деп те бөледі. Кеңістіктік реттелмеген торларға, мысалы, тұмандағы ауа тамшылары немесе мұз қиыршықтарының жиынтығы, көз кірпіктері жатады.
4-билет
1.Механикалық энергия және оның сақталу заңы. Жұмыс және қуат. Өлшем бірлігі.
Механикалық жүйе потенциялдық күш өрісінде қозғалсын. Бұл жағдайда жүйеге қойылған сыртқы және ішкі күштер жұмыстарының қосындысы  болып, жүйе кинетикалық энергиясының өзгеруін өрнектейтін (3.128) теңдік төмендегідей жазылады:
,
немесе
 
Мұнда  лар арқылы сәйкес жүйе нүктелеріне әсер ететің барлық күштердің бастапқы және кез келген кезге сәйкес келетін потенциалдық энергиялары белгіленген.
Жүйе потенциалдық энергиясы мен кинетикалық энергиясының қосындысы жүйеның механикалық энергиясы деп аталады.
Бұл механикалық эхнергияның сақталу заңы делінеді.
Материялық нүктенің механикалық энергиясының сақталу заңы төмендегідей:
 
Демек, потенциалдық күш өрісінде қозғалатын материялық нүктенің механикалық энергиясы өзгермейтін шама.
Жүйенің (дене, материялық нүкте) кез-келген күш әсерінде көшуін сипаттау үшін жұмыс ұғымы енгізіледі.
Төменде өзгеретін және өзгермейтін күш жұмысы туралы ұғым беріледі.
left01.Өзгермейтін күштің жұмысы. М нүкте  күш әсерінен М1 қалпынан  жағдайға өтсін.
Өзгермейтін күштің бұл көшудегі атқарған жұмысы төмендегі формуладан анықталады: 
 
Егер  болса , ;  сүйір бұрыш болса,  ;  доғал бұрыш болса .
Жұмыстың өлшем бірлігі етіп СИ жүйесінде Джоул (кгм/с) қабылданған.
2. Өзгеретін күштің жұмысы. left0Өзгеретін күштің жұмысын есептеу үшін элементар жұмыс ұғымы енгізіледі. Элементар жұмыс төмендегідей анықталады:
 
  мен  күштің нүкте траекториясына жүргізілген жанамадағы проекциясы белгіленген. Ал,  нүктенің элементар көшуі.  болғандықтан төмендегідей жазу мүмкін:
 
көрініп тұрғандай, күштің элементар жұмысы скаляр шама болып, ол күштің нүкте траекториясына жүргізілген жанамадағы проекциясы мен материялық нүктенің элементар көшуінің көбейтіндісіне тең.
 күштің  шектелген аралықтағы жұмысын анықтау үшін осы аралықта интегралдаймыз:
 
өрнектен , сондай-ақ  теңдіктерді жаза аламыз:
 деп
 
түрінде өрнектеу мүмкін.
Демек, күштің элементар жұмысы күш векторы мен нүкте радиус-векторы алған элементар көшу векторының скаляр көбейтіндісінен тұрады.
Элементар жұмыстың аналитикалық өрнегін төмендегідей көріністе жазу мүмкін:
 
Бұнда ,,z күштің координат өстеріндегі проекциялары;  көшу векторының проекциялары.
3.Қуат. Күштің уақыт бірлігіндегі жұмысы қуат деп аталады:
,
немесе
.
Демек, қуат күштің нүкте проекцясына жүргізілген жанамадағы прекциясы мен нүкте жылдамдығының көбейтіндесіне тең.
Қуаттың

скаляр көбейтінді арқылы өрнегін аламыз.
СИ-де қуат бірлігі үшін ватт алынады.1вт =1кг\с.
Техникада қуат бірлік өлшемі етіп ватт қабылданған:
1 ватт күші =75 кгк.м736вт.
2.Жылулық сәулелену.Абсолют қара дене және оның заңдары.Планк постулаты
Қызған денелердің сәуле шығарып, электромагниттік энергия таратуын жылулық сәулелену деп атайды.Жылулық сәулелену құбылысы тек қызған денелерде ғана емес, салқын денелерде де орын алады. HYPERLINK "http://kk.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80" \o "Электр"Электршамының вольфрам қылы 3000 С-қа дейін кызғанда көзге кәрінетін ақ жарық шығарса, температурасытөмендеген сайын денелер керінбейтін инфрақызыл сәулелер шығарады. Инфрақызыл сәулелерінің жиілігі ақжарықтың жиілігінен төмен. Сондай-ак денелердің температурасы тым жоғары болса, олар кәрінбейтін улытыракүлгін сәулелер шығарады. Ультракүлгін сәулелерінің жиілігі ақ жарықтың жиілігінен жоғары.Жарық сияқты жылулык сәулелердің барлық түрлері де электромагниттіктолқындар катарына жатады. Олар бір-бірінен тек жиіліктеріне немесе толқын ұзындықтарына карай ажырайды. Эксперименттік зерттеулер денелердің жылулық сәулелерді шығарумен катар оларды жұта да алатынын керсетті. Оны көптеген тәжірибелер растайды. Мысалы, параболоидтік айнаға вольфрамнан жасалған спираль қылын орнатып, оны электр тоғымен инфрақызылсәулесін шығаратындай етіп кыздырайық. Оған карама-карсы қойылған екінші айнаның фокусына қара түске боялған құрғак мақтаны іліл қойсақ, ол белгілі бір уақыттан кейін "өз-өзінен" тұтанып жана бастайды. Бұдан денелердің жылулық электромагниттік сәулелерді шығарып кана коймай, оларды жұта да алатыньш кәреміз. Ал кара түсті денелер сәулелерді басқа түсті денелерге карағанда көбірек жұтады. Бұл төжірибе электромагниттік толкындардың шынында да энергия таситынына көзімізді жеткізеді.Өзіне түскен әртурлі жиіліктегі сәулелердің энергиясын толық жұтып. алатын денені абсолют қара дене деп атайды.
Планк тұрақтысы — әсерлерінің сипаты үздікті болатын көптеген физикалық құбылыстарды анықтайтын түбегейлі физикалық тұрақты. Планк тұрақтысы і таңбасымен белгіленеді. Бұл әмбебап тұрақтыны (і-ты) 1900 ж абсолюттық қара дененің сәуле шығару спектріндегі энергияның таралу заңдылықтарын зерттеу кезінде неміс физигі М.Планк енгізген. Кванттық ұғымдарды (қараңыз Квант) алғаш рет 1900 жылы М. Планкқызған денелердің жылулық сәуле шығаруын толық түсіндіретін еңбектерінде (теориясында) жариялады. Бұл теория бойынша жарық үздіксіз түрде емес (классикалық теориябойынша) белгілі бір үлеспен үздікті (дискретті) кванттар түрінде шығарылады немесе жұтылады. Бұл кванттың энергиясын Планк: =h (1) өрнегімен анықтады, мұндағы h=6,6210-34 Джс – Планк тұрақтысы, –шығарылатын (жұтылатын) жарықтың жиілігі. 
5-билет
1.Электростатикалық өрістің кернеулігі.Күш сызықтары. Қабаттасу принципі.
Электр өрісі кернеулігін сызықтармен кескіндейді. Ол сызықтардың әр нүктесіндегі жанамалар, сол нүктедегі өріс кернеулігі (Е→) векторымен дәл келетін болу керек. Мұндай сызықтар өрістің күш сызықтары немесе кернеулік сызықтары д.а. Электр өрісі- электр зарядтары өзара әсерлесетін материяның түрі. Электр өрісін заряд туғызады. Электр өрісін өлшеуіш құралдармен байқауға болады. Осы сыншы зарядты электр өрісіне қойған кезде оң зарядтардың кеңістіктегі орнына және мәніне ешбір өзгеріс енгізбеу керек. Осыған қандай да бір Ғ күші әсер етеді. Осы күштің сынақ зарядқа қатынасының векторлық шамасы электр өрісінің кернеулігі д.а. E=fq cын - бұл векторлық шаманы берілген нүктедегі электр өрісінің кернеулігі д.а. өлшем бірлігі (Н/Кл). Егер электростатикалық өрісте бірнеше нүктелік заряд берілсе, онда олардың бір нүктедегі қорытқы кернеулігі жеке зарядтардың сол нүктеде тудыратын кернеуліктерінің геометриялық қосындысы болып табылады. Е= Е1+Е2+...+Еni=1nEi Бұл электр өрісінің суперпозициясы немесе қабаттасу принципі д.а. Суперпозиция принципі зарядтардың кез келген жүйесінің өріс кернеулігін есептеп табуға мүмкіндік береді. Ағылшын ғалымы Фарадей өрісті сызықтармен кескіндеуді ұсынды. Осы сызықтардың әр нүктесіндегі жанамалар, сол нүктедегі өрістің кернеулігі векторымен дәл келетін болу керек. Мұндай сызықтар өрістің күш сызықтары деп немесе кернеулік сызықтары д.а.
2.Термодинамиканың I заңы және оны изопроцестерге қолдану.
Жүйенiң бiрiншi U1 күйден екiншi U2 күйге ауысуы кезiнде, iшкi энергия атқарылған жұмыстың есебiнен қалай өзгерсе, жүйеге сырттан берiлген жылудың әсерiнен де солай өзгере алады. Термодинамиканың бiрiншi заңынақ осылай тұжырымдалады: iшкi энергияның өзгерiсi жүйеге берiлген жылу мөлшерi мен сыртқы күштердiң жұмысының қосындысына тең:
ΔU = A + Q.
Изохоралық процесс. Бұл процесте газ көлемi өзгермейдi: V = const. Газдың iшкi энергиясының өзгерiсi оған берiлген жылу мөлшерiне тең: ΔU = Q. Егер газ қыздырылса , онда Q > 0 және ΔU > 0 – iшкi энергия ұлғаяды. Газды суытқан кезде: Q < 0 және ΔU < 0, оның iшкi энергиясы азаяды. Изотермалық процесс кезiнде газдың температурасы тұрақты және iшкi энергиясы өзгермейдi. Газға берiлген барлық жылу мөлшерi пайдалы жұмыс жасауға жұмсалады.. Газдың белгiлi бiр тұрақты температурасында, жылу алған кездегi және жылу берген кездегi газдың жасаған жұмысы қандай болатындығын бақылаңыздарИзотермалық процесс. Изотермалық процесс кезiнде газдың температурасы тұрақты болады (Т = const) және оның iшкi энергиясы өзгермейдi. Газға берiлген барлық жылу мөлшерi пайдалы жұмыс атқаруға жұмсалады: Q = А′. Газ белгiлi жылу мөлшерiн (Q > 0) алған кезде, ол оң жұмыс атқарады (А′ > 0). Керiсiнше, егер газ қоршаған ортаға жылу берсе, онда оның атқарған жұмысы терiс болып саналады. Изотермалық процесс кезiнде газдың температурасы тұрақты және iшкi энергиясы өзгермейдi. Газға берiлген барлық жылу мөлшерi пайдалы жұмыс жасауға жұмсалады.Изобаралық процесс. Изобаралық процесс кезiндегi газға берiлген жылу мөлшерi оның iшкi энергиясының бiрге өзгеруiне және қысым тұрақты болған кездейP = const жұмысты атқаруға шығындалады. Изобаралық процесс кезiнде газға берiлетiн жылу мөлшерi, онымен бiрге оның iшкi энергиясының өзгеруiне және қысым тұрақты болған кезде жасалынатын жұмысқа шығындалады. Белгiлi бiр тұрақты қысымды алып, газды қыздыра және суыта отырып, газдың iшкi энергиясы мен олардың жасаған жұмыстары қалай өзгеретiндiгiн бақылаңыздарАдиабаталық процесс. Қоршаған ортамен жылу алмасуы болмайтын жағдайда өтетiн жүйедегi изопроцесс адиабаталық процесс деп аталады. Адиабаталық процесс кезiнде жылу алмасу болмайды. Сонда жүйенiң iшкi энергиясы тек қана онымен жасалған жұмыстың есебiнен өзгередi. Адиабаталық процесс кезiнде Q = 0 және жүйенiң iшкi энергиясының өзгеруi жұмыс атқару арқылы ғана жүредi: ΔU= А. ΔU= А теңдiгi белгiлi қорытынды жасауға мүмкiндiк бередi. Егер жүйеде оң жұмыс жасалса, мысалы газ сығылатын болса, онда оның iшкi энергиясы ұлғаяды және температурасы өседi. Керiсiнше , газ ұлғайған кезде, ол өзi оң жұмыс атқарады (Аұ > 0). Оның iшкi энергиясы азаяды да, газ суиды. 
6-билет
1.Гармоникалық тербелістер.Математикалық және физикалық маятниктердің дифференциалдық теңдеуі.
Гармоникалық тербелістер деп, квазисерпімді күштің әсерінен бір өлшемді қозғалыс жасайтын жүйені айтамыз.Мұндай жүйе көптеген классикалық есептер мен кванттық теорияның моделі ретінде қарастырады. Кәдімгі серіппелі математикалық және физикалық маятниктер классикалық гармоникалық тербелістің мысалы бола алады. Сонда гармоникалық тербелістердің потенциалдық энергиясы мына өрнекке тең. U=m*ω2x22
Мұндағы m- тербелуші бөлшектің массасы, ω- меншікті жиілігі.
Қарапайым Маятник ретінде ұзындығы l болатын жіпке ілінген кішігірім С салмағы бар жүкті алуға болады. Егер жіпті созылмайды деп қарастырсақ және жүктің мөлшерін жіптің ұзындығымен салыстырғанда ескермеуге болатын болса, ал жіптің массасы жүктің массасымен салыстырғанда ескерімсіз аз болса, онда жүкті О іліну нүктесінен өзгеріссіз l қашықтықта орналасқан материалдық нүкте деп қарастыруға болады. Мұндай Маятник математикалық Маятник  деп аталады. Егер тербелістегі денені материалдық нүкте деп қарастыруға болмайтын болса, онда Маятник физикалық Маятник деп аталады.
Физикалық Маятник ауырлық күшінің әсерінен аспаның (подвестің) горизонталь осі маңында тербеліс жасайтын қатты денеден тұрады. Болмашы бұрышына ауытқыған М-тің периоды: болатын гармон. тербеліс жасайды, мұндағы І— Маятниктің іліну (аспа) осіне қатысты анықталған инерция моменті, l — О іліну осінен С ауырлық центріне дейінгі қашықтық —Маятниктің массасы. Демек, физикалық Маятниктің тербеліс периоды ұзындығы l0=І/Ml болатын матем. Маятниктің тербеліс периодымен сәйкес келеді. Бұл ұзындық берілген физикалық Маятниктің келтірілген ұзындығы деп аталады. Маятниктер түрліше приборларда (сағат, т.б.) кеңінен қолданылады.
2. Жарықтың интерференциясы.Ньютон сақинасы.
Кеңістікте кейбір нүктелерінде толқындардың қабаттасуынан бір-бірін күшейтетін, ал басқа бір нүктелерінде керісінше бір-бірін әлсірететін интерференция құбылысы байқалады. Экранда күңгірт және ашық жолақтар кезектесіп орналасады. Бұл интерференция құбылысы. Жарықтың интерференциясы механикалық толқындардың интерференциясы сияқты өтеді. Сонымен қатар жарық толқындары интерференциясының кейбір ерекшеліктері бар. Егер екі жарық көзінен бірдей жиілікті синусоидалық жарық толқындары шығарылса, онда олар кездескен жерде интерференция көрінісі пайда болады. Бірақ осы көріністі бір-біріне қатысы жоқ бірдей жарық шығаратын екі жарық көзінен шық қан толқындар арқылы алу мүмкін емес. Жарық толқындарының интерференция құбылысы жоқ деген қорытындыға келгендей боламыз.Интерференция құбылысын 1675 жылы Томас Юнг Ньютон, одан кейін Юнг және Френель байқаған. Дененің әр түрлі атомдары бір-біріне байланыссыз жарық шығарады. Сондықтан олардың жиіліктерінің бірдей болуына қарамастан, әр цугтің фазасы әр түрлі. Ал бұл жарықтың фазасы ретсіз өзгеретін электромагниттік толқын екенін көрсетеді. Сонда екі толқынды бір-біріне қосқанда пайда болған қорытқы толқынның берілген нүктедегі амплитудасы да кездейсоқ түрде бір секундта миллион есе (максимум немесе минимум болып) өзгеріп отырады.
Жарық түскен бет біздің көзімізге біркелкі жарық түскен беттей болып көрінеді. Сондықтан жарық толқынының интерференциясы тек когерентті толқындар қабаттасқанда ғана пайда болады. Ньютон сақиналары жұқа қабыршақтардағы интерференцияның дербес түрі, ол жұқа қабыршақ қалыңдығының біркелкі өзгеретін жағдайында байқалады. 1675 жылы Ньютон астрономиялық рефрактордың дөңес объективі мен жазық шыны арасындағы жұқа ауа қабатының түсін бақылаған. Ньютон тәжірибесінде тығыз сығылған шыны мен объективтің арасындағы ауаның жұқа қабатының қалыңдығы шыны мен объективтің түйіскен жерінен объективтің сыртқы шетіне қарай біркелкі ұлғая бастайды. Қарапайым есептеу аркылы өткен жарықтың радиусын, мәселен, ақшыл сақинаның радиусын анықтауға болады: 
мұндағы r — сақинаның радиусы, R — линза қисығының радиусы, d — жазық шынының бетінен линзаның жарық сынатын бетіне дейінгі арақашықтық.
7-билет.
1.Айнымалы ток үшін Ом заңы.Индуктивтілік ,сиымдылық және активті кедергілер.
Бір-біріне тізбектей жалғанған индуктивтігі  катушкадан, сыйымдылығы  конденсатордан және кедергісі  резистордан тұратын тізбектің қысқыштарына  айнымалы кернеу түсірейік. Ток күшінің  лездік мәні де,  амплитудалық мәні де тізбектей жалғанған тізбектің барлық бөлігінде бірдей болады. Ал ток көзінің полюстеріндегі лездік кернеу оның жеке бөліктеріндегі кернеудің лездік мәндерінің қосындысына тең:
 
Тізбектей жалғанған тізбектің барлық бөлігіндегі токтың тербелісі

заңы бойынша өзгерсін.
Қарастырып отырған тізбекте еріксіз электромагниттік тербелістер, яғни айнымалы ток пайда болады. Резистордағы, конденсатордағы және катушкадағы кернеудің амплитудаларын сәйкесінше  және  деп белгілеп, оларды векторлық диаграммаға салайық .Ток күшінің амплитудасын горизонталь ось бойымен бағытталған вектор түрінде кескіндейік. Онда горизонталь ось пен әрбір кернеу амплитудасы векторының арасындағы бұрыш ток күшімен ғана сәйкес кернеу тербелістерінің фазалық айырымына тең болады.Активті кедергідегі кернеудің тербеліс фазасы ток күшінің тербеліс фазасымен сәйкес келеді, ал конденсаторда кернеудің тербелісі ток күшінің тербелісінен фаза бойынша -ге озады. Сондықтан өрнегін былай жазуға болады:



Түсірілген кернеудің  амплитудасын векторлардың қосындысы ретінде табуға болады, яғни

(кернеу белгісінің үстіндегі нұсқамаға (стрелкаға) қарап кернеуді векторлық шама деп қарауға болмайды. Бүл тек модульдері көрсетілген кернеулерге тең векторлар). барлық тізбектегі кернеудің амплитудасы Пифагор теоремасы бойынша тең. Ом заңына сәйкес
 және 
сондықтан

осыдан
 
Бұл айнымалы токтың толық тізбегі үшін Ом заңы. 
2.Ядроның байланыс энергиясы.Масса ақауы.
Ядроның байланыс энергиясы дегеніміз - ядроны түгелімен жеке нуклондарға ыдырату үшін қажет энергияны айтамыз.Энергияның сақталу заңына сәйкес, жеке бөлшектерден ядро түзілгенде бөлініп шығатын энергия мен байланыс энергиясы өзара тең.Кез келген ядроның байланыс энергиясын оның массасын дәл өлшеу арқылы анықтауға болады.Эйнштейннің Е=тс2 қатынасын пайдалана отырып, байланыс энергиясын есептеуі е болады.
 Нуклондардың ядродағы байланыс энергиясы.
Мя< Z*mp + N*mn
∆М= Z*mp + N*mn - Mя — масса ақауының формуласы;
Массалар ақауы деп – жеке бөлшектер массаларының қосындысынан сол бөлшектерден құралған ядро массасын алып тастағандағы қалған ∆М қалдық массаны айтамыз
Еб= ΔM*c2=( Z*mp + N*mn - Mя )*c2 немесе Еб=( Z*mН + N*mn – Mа )*c2 ;
Атом ядросын түгелімен жеке нуклонға ыдырату үшін қажетті минимал энергияны-ядроның байланыс энергиясы дейміз.
Энергия үшін МэВ қолданылады:
Еб= ( Z*mp + N*mn - Mя )*931,5 МэВ немесе Еб=( Z*mН + N*mn – Mа )*931,5 МэВ.
∆М= Еб / c2.
Байланыс энергиясы өте ғаламат. Екі вагон тас көмірді жаққан кезде қанша энергия мөлшері бөлінсе, сутегінен 4 г гелий массасын түзу үшін сондай энергия бөлінеді. Барлық үлкен Әлем кеңістігінде, оның ішінде жер шарында, сутегі — ең көп таралған элементтердің бірі. Сондықтан физиктердің, барлық басқа мамандардың негізгі мақсаты сутегі энергиясын бейбіт мақсат үшін қолдану.
Масса ақауы, масса дефектісі — атом ядросын құраушы нуклондар (нейтрондар мен протондар) массаларының қосындысы мен ядро массасының (М) арасындағы айырым ( ):=ZMp+(A––Z)Mn–M, мұндағы Z — ядродағы протондардың саны, А — ядроның массалық саны, Мр мен Мn — протон мен нейтронның массалары. М. а. массаның атомдық бірлігімен өрнектеледі және ол ядродағы нуклондардың байланыс энергиясына тең (кері таңбамен алынған). М. а. неғұрлым үлкен болса, соғұрлым байланыс энергиясы жоғары және ядро орнықты болады.
8-билет
1.Жарықтың поляризациясы. Жарықтың қосарлана сыну құбылысы.Николь призмасы.
Жарықтың полярлануы, жарық поляризациясы — жарық толқынының электр және магнит өрістері кернеуліктері векторларының (Е және Н) жарық сәулесі жазықтығынаперпендикуляр жазықтықта бағдарлануының реттелуі. Электр өрісі кернеулігі (Е) мен жарық сәулесі жататын жазықтық полярлану жазықтығы деп аталады. Жарықтың полярлынуы сызықтық жарықтың полярлынуы (Е өзінің тұрақты бағытын сақтайды), эллипстік Жарықтың полярлынуы (Е-нің ұшы жарық сәулесіне перпендикуляр жазықтықта эллипс сызады) жәнедөңгелек жарықтың полярлынуы (Е-нің ұшы шеңбер сызады) болып ажыратылады. Жарықтың полярлануын полярланған приборлар, поляроидтар, т.б. арқылы алуға болады. Жарықтың полярлануы зат құрылысының кейбір ерекшеліктерін түсіндіруге мүмкіндік береді. “Жарықтың полярлануы” ұғымын И.Ньютон енгізген.
Табиғатта және техникада өзіне түскен жарық сәулелерін қосарландырп көрсететін кристалдар кездеседі.Егер осындай кристалдар арқылы биз затты көретін болсақ, онда оның қосарланған кескінін байқауға болады. Бұл құбылысты 1-ші рет 1647 жылы дат ғалымы Э.Бартолин (1625-1698жж) исланд шпатын зерттеудің нәтижесінде ашқан болатын. Сондықтан мұндай құбылысты жарық сәулелерінің қосарланып сынуы д.а. да осындай қасиеттері бар кристалдар қосарландырып сындырушы дейді. Сәуленің қосарланып сынуын зерттеу үшін исланд шпатын қолданады. Ол жұмсақ, мөлдір минерал. Осы айтылған құбылыстарды пайдаланып табиғи жарықты жазықта поляризацияланған жарыққа айналдыру үшін поляроид, яғни Николь призмасын қолданады. Поляроид туралы жарық исланд шпаты кристалданып сынғанда пайда болатын кәдімгі және өзгеше сәулелердің әр қайсысы толық поляризацияланған сәулелер болғандықтан исланд шпатының кристалын әрі поляризатор, әрі анализатор ретінде пайдалануға болады. Осындай призмалардың бір түі Николь призмасы д.а. Николь призмасының 1 артықшылығы ішіне түскен жарықтың түсі өзгермейді.Бірақ 2 призма жабыстырылған канада бальзамының ультракүлгін сәулелер өте алмайды, сондықтан Николь призмасы тек толық поляризацияланған көрінетін жарық алу үшін ғана пайдаланылады. Егер Николь призмасының көмегімен поляризацияланған жарық алатын болсақ, ол поляризатор, ал поляризацияланған жарық электр векторының тербеліс бағытын анықтайтын болса ол анализатор қызметін атқарды.
2.Сызықтық және бұрыштық үдеулер арасындағы байланыс.
Механикада бұрылу бұрышын радианмен өлшеу келісілген. Радиан — ɭ доғасының щындығы R радиусына тең болатын φ центрлік бұрыш. Бұрылу бұрышының уақыт өтуімен өзгеруін бұрыштық жылдамдық арқылы сипаттайды.
Бұрыштық жылдамдық деп дененің бұрылу бұрышының осы бұрылуға кеткен уақытқа қатынасымен өлшенетін шаманы айтады. Бұрылу бұрышы φ әрпімен белгіленеді.
Дененің шеңбер бойымен қозғалысын қарастырғанда, дененің түзусызықты қозғалысын сипаттайтын жылдамдық та колданыла береді. Бірақ дененің шеңбер бойымен қозғалысыжағдайында оны сызықтық жылдамдық деп атау келісілген. 
Бұрыштық жылдамдық пен сызықтық жылдамдықтың жоғарыда алынған формулалары есеп шығару кезінде жиі колданылады.
9-билет
1.Электр өрісінің потенциалдық энергиясы және потенциалы. Электр өрісінің кернеулігі мен потенциалы арасындағы байланыс.
Электр өрісінің потенциалы. Потенциалды (электр өрісі потенциалды) өрісте дененің потенциалдық энергиясы болады. Сондықтан потенциалды электр өрісінде заряд орын ауыстырғандағы істелген жұмысы сол зарядтың бастапқы және соңғы нүктелеріндегі потенциалдық энергиясының айырмасына тең болады. Өрістің потенциалы деп, өрістің сол нүктесіне қойылған бірлік оң зарядтар потенциалық энергиясына тең физикалық шаманы айтады. Енді потенциал ұғымын пайдаланып q0 зарядты өрістің істейтін жұмысын былай жазуға болады. q0 зарядын өрістің бір нүктесінен шексіздікке дейін көшіргенде істелетін жұмыс осыдан бірлік зарядты өрістің бір нүктесінен шексіздікке көшіргенде істелетін жұмыс пен өлшенетін физикалық шаманы өрістің потенциалы дейміз Бірнеше зарядтардың өрісінің бір нүктесіндегі потенциалы, сол нүктедегі әрбір зарядтың потенциалдарының алгебралық қосындысына тең болады
2.Изопроцестер. Идеал газ заңдары.
Идеал газ күйі теңдеуінің көмегімен газ массасы жә¬не үш параметрдің — қысым, көлем немесе температура — біреуі өзгермей қалған жағдайдағы процестерді зерттеуге болады. Газдың бір параметрінің1 мәні тағайындалып, қалған ек1 мәні арасындағы сандық, тәуелділікті айқындайтын заңдарды газ заңдары деп атайды. Параметрлердің біреуінің мәні өзгермей қалған кезде өтетін процестер изопроцестер деп аталады. Изопроцестер табиғатта кең таралған және техникада жиі пайдаланылады. Изопроцесс — бұл нақты процестің идеалдандырылған моделі. Ол шындықты тек жуық қана бейнелейді. Изотермиялық процесс. Температура тұрақты болғанда мак-роскопиялық, денелердің термодинамикалық, жуйесі күйінің өзгеру процесін изотермиялық, деп атайды. Идеал газ күйінің теңдеуіне pV= сәйкес тұрақты температурадағы кез келген күйде газ қысымының оның көлеміне көбейтіндісі тұрақты болады, яғни Т=const болғанда. pV=const. Егер газдың температурасы өзгермесе, онда оның берілген массасы ушін газ қысымының көлемге көбейтіндісі тұрақты болады. Бұл заңды тәжірибе жүзінде ағылшын ғалымы Р. Бойль (1627—1691), одан біраз кейінірек француз ғалымы Э. Мари¬отт (1620—1684) ашты. Сондықтан ол Бойль — Мариотт заңы деп аталады. Изобаралық процесс. Қысым тұрақты болғанда термодинамикалық, жүйе күйінің өзгеру процессі изобаралық деп аталады. pV= теңдеуіне сәйкес, қысымы өзгермесе газдың кез келген күйінде көлемнің температурараға қатысы тұрақты болып қалады. P=const болғанда, Егер газ қысымы өзгермесе, берілген массалы газ ушін көлем¬нің температураға қатысы тұрақты болады. Бұл заңды 1802 жылы француз ғалымы Гей-Люссак (1778—1850) тәжірибе жүзінде тағайындаған және сондықтан ол Гей-Люссак заңы деп аталады. Изохоралық процесс. Көлем тұрақты болғанда термодинамикалық жүйе күйінің өзгеру процесін изохоралық деп атайды. Күй теңдеуінен pV= газдьң көлемі өзгермеген кездегі кез келген күйінде газ қысымының температураға қатысы тұрақ¬ты болатыны шығады: pV=const болғанда, Егер газ көлемі өзгермесе массасы берілген газ ушін қысымның температураға қатысы тұрақты болады. Бұл газ заңын 1787 жылы француз физигі Ж. Шарль (1746-1823)ашқан және сондықтан ол Шарль заңы деп аталады. pV=const болғанда, теңдеуіне сәйкес көлем тұрақты болғанда газ қысымы температураға сызықтық тәуелді болады, яғни: p=const T. 
10-билет
1.Идеал газдың молекула-кинетикалы теориясының негізгі теңдеуі.
Есептеулерді жеңілдету үшін молекулалы-кинетикалық теорияда нақты газдардың қарапайым физикалық моделі – идеал газ моделі енгізілді. Идеал газ дегеніміз – молекулалары шексіз аз көлем алатын серпімді шариктер болып табылатын және өзара әрекеттесуі тек олардың бір-бірімен тікелей немесе ыдыстың қабырғасымен соқтығысуы кезінде ғана білінетін газ болып табылады. Больцман тұрақтысы энергетикалық температураны Кельвинмен өлшенетін абсолют температурамен байланыстырады. Ол молекулалы-кинетикалық теориядағы аса маңызды тұрақты шама.Енді молекулалы-кинетикалық теорияның негізгі теңдеуін қарастырайық.P=1/3nm0‹υкв›2
n=N/V және m=Nm0 қатынасын ескере отырып бұл теңдеудің басқа pV= басқа варианттарын келтіруге болады. Мұндағы Е-барлық газдардың жылжымалы кинетикалық энергияның қосындысы. Vµ-мольдік көлем. µ-мольдік масса. Клапейрон-Менделеев теңдеуін пайдалансақ: RT=1/3µ‹υКВ›2, бұдан pV=1/3Nm0‹υКВ›2 , pV=1/3N2m0‹υКВ›22=23EpV=1/3m‹υКВ›2, pVµ=1/3µ‹υКВ›2 қозғалыстағы pVµ=1/3µ‹υКВ›2.
2. Магнит өрісінің индукция векторы,оның бағыты және күш сызықтары
Магниттік индукция магниттік индукция векторы (В) — магнит өрісінің негізгі сипаттамасы. Жеке электрондар, т.б. элементар бөлшектер тудыратын  микроскопиялық магнит өрістері кернеуліктерінің қосындысының орташа мәнін көрсетеді. Магниттік индукциясын магнит өрісінің кернеулігі векторы (Н) және магниттелушілік векторы (J) арқылы да өрнектеуге болады. Бірліктердің СГС жүйесінде:B=H+4J.
Бірліктердің халықаралық жүйесіндегі (СИ) Магниттік индукцияның бірліктері —
тесла (Тл)СГС жүйесінде —
гаусс (Гс);1 Тл=104 Гс.
Магнит индукциясының күш сызықтары үшін кез-келген нүктедегі жанамасы осы нүктедегі индукция векторымен бағыттас сызықты аламыз. Магнит индукциясының күш сызықтарының электр өрісінің кернеулік сызықтарынан ерекшелігі-ол әр уақытта тұйық болады, яғни оң полюстен шығып сол полюсіне еніп жатады. Сондықтан оларды құйынды деп атаыды. Магнит индукциясының бағыты бұранда ережесі бойынша анықталған, яғни ток бағыты бұранданың оң бағытталған ілгерілемелі қозғалысын көрсетсе, онда оның айналмалы сабының бағыты индукция сызығының бағытын көрсетеді.
11билет
1.Табиғи жарық және поляризацияланған жарық.Малюс және Брюстер заңы.
Жарық көптеген тәуелсіз жарық шығаратын атомдардың электромагниттік сәулелерінің қосындысы болып келеді. Осыған байланысты Ē векторының барлық ориентациялары тең ықтималды болады. Осындай жарық табиғи жарық деп аталады. Поляризацияланған жарық деп Ē векторының тербеліс бағыты реттелген жарықты айтады. Поляризациялану дәрежесі деп Р шамасы аталады: P=I max-IminImax+Imin мұндағы Imaxжәне Imin –сәйкесінше поляризацияланған жарықтың максимал және минимал интенсивтіліктері. Табиғи жарық үшін Imax =Imin және Р=0, поляризацияланған жарық үшін Imin =0 және Р=1. Табиғи жарықты, тек белгілі бір бағыттағы тербелістерді өткізетін, поляризаторлар деп аталатын затты пайдалана отырып, жазық поляризацияланған жарыққа түрлендіруге болады. Поляризатор ретінде Ē векторының тербелуіне қатысты анизатропты орталар қолданылады. Малюс заңы бойынша- I=I0cos2Ψ. Сәйкесінше 2 поляризатордан өткен жарықтың интенсивтілігі I=1/2Iтабcos2Ψ. Осыдан поляризаторлар параллель болғанда, Imax=1/2Iтаб. Поляризаторлар бір-біріне Ψ=900 бұрыш жасағанда Imin=0. Брюстер заңы — диэлектриктің сыну көрсеткіші (n) мен оның бетінен шағылып, толық полярланып шығатын табиғи жарықтың түсу бұрышы (Б) арасындағы қатынас.Брюстер заңыбойынша түсу жазықтығына  перпендикуляр  болатын  жарық толқыны электр векторының  ЕS құраушысы ғана шағылады, ал жарықтың түсу жазықтығында жататын ЕР құраушысы шағылмайды, сынады.  Брюстер заңын 1815 жылы ағылшын физигі Д. Брюстер (1781 — 1868) ашқан.
2. Тасымалдау құбылысы. Диффузия. Жылу өткізгіштік.Меншікті жылу сиымдылығы.
Тасымалдау құбылысы - сыртқы күш өрісі әсерінің немесе температура құрамының кеңістіктік бір тексіздігінің болуынан және тағы басқалардың салдарынан болатын қандай да бірфизикалык шамалардың  (энергияның,  электр зарядының, импульстың және т.б.) кеңістіктік тасымалдануына әкелетін кайтымсыз процестер. Диффузия-бір-біріне жанасқан кездегі 2 газдың, сұйықтың, тіпті қатты дененің бөлшектерінің өзігінен бір-біріне өтуі және араласуы. Диффузия таза газда газ көлеміндегі әр түрлі тығыздықтан, ал аралас газдарда олардың концентрациялық әртүрлілігінен болады. Массаның тасымалдануында химиялық біртекті газдар үшін Фик заңы орындалады. Jm-массаның ағын тығыздығы, D-диффузия коэффициенті, dpdx- тығыздық градиенті. Jm=-Ddp/dx; біртекті D=13‹υ›‹l›. Жылу өткізгіштік — дененің температура айырмасы бар нүктелері арасында бір нүктеден екінші нүктеге жылу энергиясын жеткізу қасиеті[1]; дененің температурасы жоғары жақтан температурасы төмен жағына қарай жылу өткізу қабілеті.
Заттың меншікті жылусыйымдылығы С -1кг затты 1К-ге қыздырғандағы кеткен жылу мөлшеріне тең шама. Өлшем бірлігі- Дж/кг*К. C=δQ/mdT.
12билет
1.Электростатикалық өріс. Кулон заңы және ортаның электр өтімділігі.
Электр өрісі-электр зарядтары өзара ісерлесетін материяның түрі. Электр өрісін заряд туғызады. Қозғалмайтын заряд өрісін-электростатикалық деп атайды. Электр өрісін өлшеуіш құралдармен байқауға болады. Кулон заңы: нүктелік екі зарядтың өзара әсер күші әрбір зарядтардың шамаларына пропорционал және олардың арақашықтығының квадратына кері пропорционал.Формуласы:
F=kq1q2r2. k-пропорционалдық коэффициен, q1 мен q2 өзара әсерлесетін зарядтардың шамалары, r-олардың арақашықтығы. Өлшем бірлігі:Кулон(K). Егер әсерлесуші зарядтар изотропты ортада болса, онда кулон күші мынаған тең: F=14πε0q1q2εr2 ; Мұндағы ε-ортаның диэлектрлік өтімділігі. ε=1.
2 Фотоэффект.Эйнштейн теңдеуі.Фотоэффекттің заңдары.
Фотоэффект деп түскен жарық әсерінен заттан электрондардың бөлініп шығу құбылысын айтады. Фотоэффектің үш түрі бар: ішкі, вентильді және сыртқы. Шалаөткізгіштер н/е диэлектриктердің ішінде байланыстағы электрондардың жарық әсерінен сыртқа шықпай бос электрондарға айналу құбылысы ішкі фотоэффект д.а. Екі түрлі шала өткізгіштіктердің н/е шалаөткізгіш пен металл беттері түйіскен жерге жарық түскенде электр қозғаушы күшінің пайда болуы вентильдік фотоэффект д.а. Жарық әсерінен заттан электрондардың босап шығуы сыртқы фотоэффект д.а. Сыртқы фотоэффектке арналған Эйнштейн теңдеуі: hv=A+mυmax22. 1заң:Столетов заңы: түскен жарықтың жиілігінің бекітілген мәнінде бірлік уақыт ішінде фотокатодтан шыққан фотоэлектрондар саны жарық интенсивтілігіне пропорционал. 2заң:фотоэлектрондардың бастапқы максимал жылдамдықтары түскен жарықтың интенсивтілігіне тәуелді емес, тек жарықтың υ жиілігімен анықталады. 3заң:әр зат үшін фотоэффектің қызыл шекарасы бар-одан төмен мәнде фотоэффект мүмкін болмайтын жарық жиілігінің минимал мәні υ0 (заттың химиялық құрылымына және зат бетінің күйіне байланысты).
13-билет
1.Сызықтық және бұрыштық үдеулердің арасындағы байланыс.
Механикада бұрылу бұрышын радианмен өлшеу келісілген. Радиан — ɭ доғасының щындығы R радиусына тең болатын φ центрлік бұрыш. Бұрылу бұрышының уақыт өтуімен өзгеруін бұрыштық жылдамдық арқылы сипаттайды.
Бұрыштық жылдамдық деп дененің бұрылу бұрышының осы бұрылуға кеткен уақытқа қатынасымен өлшенетін шаманы айтады. Бұрылу бұрышы φ әрпімен белгіленеді.
Дененің шеңбер бойымен қозғалысын қарастырғанда, дененің түзусызықты қозғалысын сипаттайтын жылдамдық та колданыла береді. Бірақ дененің шеңбер бойымен қозғалысыжағдайында оны сызықтық жылдамдық деп атау келісілген. 
Бұрыштық жылдамдық пен сызықтық жылдамдықтың жоғарыда алынған формулалары есеп шығару кезінде жиі колданылады.
2.Магнит өрісінің энергиясы.
Тізбектегі н/е контурдағы ток күшейгенде оның туғызатын магнит өрісі де күшейеді, сондықтан осы магнит өрісінен өнген энергияы магнит өрісінің энергиясы болып табылады. Формуласы: Wмаг=12LI2. Магнит өрісінің энергиясының тығыздығы: wм=B22µμ0=µμ0H22=BH2.
14-билет
1.Магнит өрісінің қозғалыстағы зарядқа әсері.Лоренц күші. Магнит өрісі тек тогы бар өткізгішке ғана емес, сол сияқты кез-келген қозғалыстағы зарядтарғада әсер ететіндігін көптеген эксперименттердің нәтижелері дәлелдеді. Ал магнит өрісіндегі әр зарядқа әсер ететін күшті Лоренц күші деп атайды. Лоренц күшінің өрнегі: FЛ=EυBsinα. Мұндағы υ-электрондардың бағытталған жылдамдығы, α-магнит өрісінің күш сызықтарымен электрондардың бағытталған жылдамдығының арасындағы бұрыш. Лоренц күшінің бағытн сол қол ережесі б/ша анықтайды, яғни магнит индукциясы алақанды тесіп өтсе, саусақтар электрондар жылдамдығының бағытын көрсетсе, онда бас бармақ Лоренц күшінің бағытын анықтайды. Жалпы магнит өрісіндегі қозғалыстағы зарядқа магнит индукциясынан басқа, кернеулігі Ē электр өрісіде әсер етеді. Олай болса, зарядқа әсер етуші қорытқы күш электрлік күш пен Лоренц күшінің қосындысына тең болады. Егер Fk=eĒ және FЛ=EυB екендігін ескерсек, онда қорытқы күш мынаған тең FЛ=eĒ+e[υB] болады. Бұл өрнек Лоренц формуласы деп аталады.
2.Шредингердің стационар теңдеуі.Еркін бөлшектің қозғалысы. Шредингердің ортақ теңдеуінің негізгі жеке жағдайы Ψ-дің уақытқы тәуелдігін шығаратын стационар күйлер үшін Шредингер теңдеуі болып табылады, сондықтан бұл күйлері энергия мәні орнықты болады. Бұл жағдайдағы бөлшек қозғалатын күш өрісі стационарлы, яғни U=U(x,y,z) көрініп тұрғандай, уақытқа тәуелді болмайды және потенциалдық энергияның мәніне ие болады. Теңдеудің шешімі екі функцияның туындысы түрінде көрсетілуі мүмкін-тек координат функциясы және тек уақыт функциясы: Ψ(x,y,z,t)=Ψ(x,y,z)exp(-iEħt), мүндағы Е-бөлшектің толық энергиясы. Шредингердің теңдеуі: -ħ22mexp-iEħt∆Ψ+UΨexp-iEħt=iħ-iEħΨexp -iEħt . Қысқартылудан кейін мына түрге ие болады: -ħ2m∆Ψ+UΨ=EΨ н/е ∆Ψ+2mh2E-UΨ=0-стационар күй үшін Шредингер теңдеуі.
Еркін бөлшектер үшін U(x)=0(X осінің бойымен қозғалысын делік). Шредингердің теңдеуінің шешімінен ∂2 Ψ∂X2+2mħ2EΨ=0 . Ψ(x,t)= Aexp(-iwt+ikx)=Aexp(-i(Et-Pxxħ) функциясы болады. Мұндағы A=const, ω=Eħ, k=Pxħ-толоқындық сан, ол кез-келген оң мәнді қабылдай алады. E=ħ2k22m=Px22m-энергияның үздіксіз спектрі. Сондықтан еркін кванттық бөлшек де-Бройльдің жазық монохроматты толқынымен сипатталады. Бұған уақытқа тәуелді емес кеңістіктегі берілген нүктедегі бөлшектердің табу ықтималдығы сәкес келеді: |Ψ|2=ΨΨ*=|A|2, яғни кеңістіктегі еркін бөлшектің барлық жағдайы тең ықтималды болып табылады.
15билет
1.Де-Бройль толқындары және оның қасиеттері. Массасы m,υ жылдамдығымен еркін қозғалатын бөлшеті қарастырайық. Де-Бройль толқынының фазалық жылдамдығы: υὀἁҫ=ωk=ħwħk=Ep=mc2mϑ=c2ϑ яғни де-Бройль толқынының фазалық эылдамдығы(c>ϑ). E=hϑ, P=hk, k=2πℷ -толқындық сан, арақатынастарды қолданылған. Де-Бройль толқынының топ жылдамдығы: u=dωdk=d(ħω)d(ħk)=dEdp . Еркін бөлшек үшін: E=m2c4+p2c2 ,сондықтан u=dEdp =pc2m2c4+p2c2=pc2E=mϑc2mc2=ϑ. Де-Бройль толқынының топ жылдамдығы бөлшектің жылдамдығына тең. Басқа сөзбен айтқанда, де-Бройль толқындары бөлшектермен бірге орналасады. Фотон үшін: υὀἁҫ=Ep =mc2mc=c және u=pc2E=mcc2mc2=c.
2.Қатты денелердің деформациясы.Гук заңы. Серпімді және серпімсіз деформация.
Қатты денелердің сыртқы күштің әсерінен пішінімен өлшемін өзгертуін деформация деп атайды. Серіппенің деформациядан кейінгі ұзаруын ∆l, деформацияға дейінгі ұзындығына бөлсек, дененің салыстырмалы деформациясы шығады:ε=∆ll. н/е салыстырмалы деформация кернеуге тура пропорционал ε=ασ. Материалдың серпімді қасиеттерін қарастырғанда деген шама қолданылады, бұл серпімді модулі н/е Юнг модулі д.а. Юнг модулін қолданып салыстырмалы деформацияны мына түрде жазуға болады: ε=σE . Мұндағы α- материалдың табиғатына б/сты пропорционалдық коэффициенті, ол Пуассон коэффициенті д.а. Юнг модулінің өлшем бірлігі-Па. Енді теңдеуді теңестіре отырып, былай жазуға болады: ε=∆ll=σE=FEc бұдан F=Ecl∆l=Ecl=k=k∆l-бұл Гук заңы болып табылады. Бұдан серпімді деформация кезінде серіппенің ұзаруы әсер етуші күшке тура пропорционал екендігі шығады, мұндағы к-пропорционалдық коэффициент н/е серпімділік коэфц д.а.
Гук заңы — тегеурін мен одан туған пішін өзгерісі арасындағы тура пропорционалдықты анықтайтын заң.
16билет
1.Жарықтың толқындық сипаттамалары.Гюйгенс принципі.
Жарықтың толқындық теориясы Гюйгенс принципіне негізднлген. Ол былай тұжырымдалады: толқын таралғанда жететін нүкте келесі толқындардың көзі болады. Ал осы толқындардың таралғанда пайда болатын беті толқындық фронт д.а. Гюйгенс принципін пайдалана отырып, жарықтың шағылу және сыну заңдары қорытып шығаруға болады, айталық, екі ортаның бөліну шекарасына I бойымен бағытталған жазық толқын түссін (АВ-жазық толқын). (t-yақытында) жарық фронты ВС- қашықтығын жүрсе, екінші ретті толқындардың фронты А нүктесінен АD қашықтығын жүреді. Жарық шағылғанда: ∆ABC=∆ADC сәйкесінше i1,=i1 Жарық сынғанда: t-уақытында түскен толқынның BC=ϑ1t фронты жол жүреді, ал сынған толқынның фронты-AD=ϑ2t. AC=BC/sini1=AD/sini2 қатынасынан келесі қатынастар шығады: sini1sini2=ϑ1ϑ2=c/n1c/n2=n2n1=n21 .
2.Кинетикалық және потенциалдық энергия. Энергияның сақталу заңы.
Материалдық нүктеге түсірілген күштің жасаған жұмысы дененің жылдамдығының өзгеруіне байланысты бұл бай/с материалдық нүктенің кинетикалық энергиясы д.а. Егер дене инерция күшінің нәтижесінде ds -ке орналастырса, істелген жұмыс dA=Fds , бұдан: dA=Fds=mads=mdvdtds=mdsdtdv=mvdv=dEk яғни v жылдамдықпен қозғалатын массасы m дененің кинетикалық энергиясы: dEk=0vmvdv=m0vvdv=mv22 Сонымен кинет энерг дененің тек массасы мен жылдамдығына тәуелді. Сондықтан, ол, 1жүйенің күй функциясы болып табылады; 2 барлық уақытта оң; 3 әр түрлі инерциалды санақ жүйесінде бірдей емес. Потенциалдық энергия-денелердің өзара орналасуын және араларындағы әсерлесу күшін сипаттайтын жүйенің механикалық энергиясы. Потенц энерг денелердің н/е олардың бөлщектерінің өзара орналасуы кезіндегі жұмыс қорымен өлшенеді. dA=mgdh н/е A=Ep=mgh Ep=kx22; x-ұзындыққа созылған серіппенің потец энергиясы. Энергия жоғалмайды ж/е жоқтан пайда болмайды, ол тек бір түрден екінші түрге ғана ауысады. Энергияның бір түрі қаншаға кемісе, екінші түрі соншаға артады. Басқаша айтқанда, қозғалыссыз материя болмайды. Қозғалыс-материяның өмір сүру формасы. Дененің қозғалыс кезінде, кез-келген уақыт мезетінде оның кинет/қ ж/е потенц энергияның қосындысы тұрақты болады: Ek+Ep=const.
17-билет
1.Қатты дененің айналмалы қозғалысының динамикасы.Күш моменті. Инерция моменті.
Айналмалы қозғалыстағы қатты дененің кинетикалық энергиясы Ek=Jω22 егер дене әрі ілгерлемелі әрі айналмалы қозғалыста болса онда толық кинетикалық энергия
Ek=mv22+Jω22 Массасы m дененің А нүктесінде қозғалысын қарастырғанда әсе етуші F күштің O нүктесінен күш бағытына түсірілген rcosα перпендикуляр ұзындығының көбейтіндісіне тен шаманы О нүктесіне қатысты күш моменті болып табылады. M=Frcosα мұндағы rcosα=l күш иіні деп аталады. Яғни күш пен иінің көбейтіндісі күш млменті деп аталады. M=Fl өлшем бірлігі (Н*м).
Дененің массасымен оның айналу центрінең денеге дейінгі арақашықтығының квадратының көбейтіндісіне тең шаманы инерция моменті деп атайды. J=mr2
2.Ядро құрылысы.Масса ақауы.
1833 ж. Роберт Броун өсімдік материалынан жасушалық ядроны ашқан. Ол микроскоп арқылы тозаң жіпшелерінің жасушаларын қарап, дөңгеленген формалы денешіктерді тапқан. Оны "nuclei" — ядро деп атаған. Ядро жасушаның ортасында орналасқан дөңгелек немесе сопақша формалы жасушаның ең ірі органоиді. Ядро үш бөліктен тұрады: ортасында орналасқан —ядрошықтан, ядроның сұйық бөлігі — нуклеоплазмадан және ядролық мембранадан.Ядроның байланыс энергиясы дегеніміз - ядроны түгелімен жеке нуклондарға ыдырату үшін қажет энергияны айтамыз.Энергияның сақталу заңына сәйкес, жеке бөлшектерден ядро түзілгенде бөлініп шығатын энергия мен байланыс энергиясы өзара тең.Кез келген ядроның байланыс энергиясын оның массасын дәл өлшеу арқылы анықтауға болады.Эйнштейннің Е=тс2 қатынасын пайдалана отырып, байланыс энергиясын есептеуі е болады.
 Нуклондардың ядродағы байланыс энергиясы.
Мя< Z*mp + N*mn
∆М= Z*mp + N*mn - Mя — масса ақауының формуласы;
Массалар ақауы деп – жеке бөлшектер массаларының қосындысынан сол бөлшектерден құралған ядро массасын алып тастағандағы қалған ∆М қалдық массаны айтамыз
Еб= ΔM*c2=( Z*mp + N*mn - Mя )*c2 немесе Еб=( Z*mН + N*mn – Mа )*c2 ;
Атом ядросын түгелімен жеке нуклонға ыдырату үшін қажетті минимал энергияны-ядроның байланыс энергиясы дейміз.
Энергия үшін МэВ қолданылады:
Еб= ( Z*mp + N*mn - Mя )*931,5 МэВ немесе Еб=( Z*mН + N*mn – Mа )*931,5 МэВ.
∆М= Еб / c2.
Байланыс энергиясы өте ғаламат. Екі вагон тас көмірді жаққан кезде қанша энергия мөлшері бөлінсе, сутегінен 4 г гелий массасын түзу үшін сондай энергия бөлінеді. Барлық үлкен Әлем кеңістігінде, оның ішінде жер шарында, сутегі — ең көп таралған элементтердің бірі. Сондықтан физиктердің, барлық басқа мамандардың негізгі мақсаты сутегі энергиясын бейбіт мақсат үшін қолдану.
Масса ақауы, масса дефектісі — атом ядросын құраушы нуклондар (нейтрондар мен протондар) массаларының қосындысы мен ядро массасының (М) арасындағы айырым ( ):=ZMp+(A––Z)Mn–M, мұндағы Z — ядродағы протондардың саны, А — ядроның массалық саны, Мр мен Мn — протон мен нейтронның массалары. М. а. массаның атомдық бірлігімен өрнектеледі және ол ядродағы нуклондардың байланыс энергиясына тең (кері таңбамен алынған). М. а. неғұрлым үлкен болса, соғұрлым байланыс энергиясы жоғары және ядро орнықты болады.
18-билет
1.Радиоактивтілік және оның заңдары.
Радиоактивтілік (лат. radіo – сәуле шығару, actіvus – әсерлік) – орнықсыз атом ядроларының басқа элементтер ядросына бөлшектер немесе гамма-кванттар шығару арқылы өздігінен түрлену құбылысы. Радиоактивті ыдырау заңы — атом ядроларының әр түрлі бөлшектер мен сәулелер шығара отырып, өздігінен түрлену заңы.[1][2] Радиоактивті ыдырау заңын Резерфорд ашқан:
 немесе Эксперименттік зерттеулер радиоактивті ыдырау толығымен статистикалық заңдылыққа бағынатынын дәлелдеді. Белгілі бір радиоактивті изотоптың ядролары бірдей болады. Атом ядросының және ядролардың қайсысының ыдырайтыны - кездейсоқ оқиға. Мысал үшін, бір нуклидтің бірдей екі ядросын алайық. Ядроның біреуі 3 млрд жыл бұрын жұлдыздың қопарылысы кезінде, ал екінші ядро ядролық реакторда 3 мин бұрын пайда болсын. Ядролардың пайда болу уақытына қарамастан, келесі бір уақыт мезетінде екеуінің де ыдырауының ықтималдығы бірдей. Статистикалық құбылыстарды сипаттау үшін оқиғаның ықтималдығы ұғымын қолданады. Радиоактивті ядролар санының жартысы ыдырайтын уақыт аралығын жартылай ыдырау периоды  деп атайды. Демек, радиоактивті ядролардық алғашкы саны  болса,  уақыт өткеннен кейін олардың саны  болады. (8.11) өрнектен  аламыз.Осы тендеуді логарифмдесек,  , бұдан шығатыны . Ал  тұрақты шама болғандықтан, жартылай ыдырау периоды тұрақты. Радиоактивті ыдырау заңын 1902 жылы Э .Резерфордпен Ф.Содди ашқан. Есептеулер радиоактивті ядроның орташа өмір сүру уақытынөрнегі арқылы анықтауға болатынын көрсетті. Ядроның орташа өмір сүру уақыты жартылай ыдырау периодына пропорционал. Радиоактивті ядроның ыдырау қасиетін сипаттайтын тағы бір шаманы айтуға болады. Уақыт бірлігі ішінде ыдырайтын ядролар санымен анықталатын шаманы радиоактивті заттың активтілігі () деп атайды: Активтіліктің Халықаралық жүйедегі () өлшем бірлігі — беккерель. 1 беккерель (Бк) — уақыт бірлігі 1 с ішінде бір ыдырау болатын радиоактивті препараттың активтілігі: 1 Бк = 1 ыдырау / 1 c . Іс жүзінде қолданылатын активтіліктің басқа да өлшем бірлігі бар, ол — кюри (Ки):1 Ки = 3,7 · 1010 Бк; 1 мКи = 3,7 · 107 Бк .
2.Фотоэффект құбылысы.Сыртқы фотоэффект үшін Эйнштейн теңдеуі.
1887 неміс физигі Генрих Герц электр ұшқындары пайда болатын вибратор саңылауына ультра күлгін сәулелерін түсіргенде электр ұшқындары көбейіп, электр разрядының, күшейетіндігін байқаған. Одан кейін ғалымдар мырыш пластинкасына ультра күлгін сәуле түсіргенде одан теріс зарядтар ұшып шығып, мырыштың оң зарядталатындығын анықтаған. Осы тәжірибелер металл пластинкаға жарық түскенде, одан электрондар ұшып шығатындығын көрсетеді. Осындай жарықтың әсерінен металл пластинкадан электрондардың ұшып шығу құбылысын фотоэффект құбылысы деп атаған. Бұл фотоэффект құбылысын тереңірек зерттеген орыс физигі Столетов болды, Тәжiрибенiң негiзiнде фотоэффекттiң мынадай қарапайым үш заңы анықталды: 1. Фотоэлектрондардың максимальдi жылдамдығы түсiп тұрған жарықтың қарқындылығынан емес, оның жиiлiгiнен тәуелдi болады 2. Әрбiр затқа түсiп тұрған жарықтың жиiлiгi фотоэффекттiң қызыл шекарасы деп аталатын қандай да бiр νmin жиiлiгiнен кем болса фотоэффект құбылысы байқалмайды 3. Фотоэффект кезiнде уақыт бiрлiгiнде ұшып шығатын электрондардың саны ( басқа сөзбен айтқанда тiзбектегi қанығу фототогының мәнi ) түсетiн жарық қарқындылығына тура пропорционал.
Фотоэффект заңдарының теориялық түсiнiгiн 1905 жылы А.Эйнштейн бердi. Ол өз зерттеулерiнде М.Планктың кванттар жөнiндегi ұғымын одан әрi дамыта отырып, жарық тек кванттар түрiнде шығарылып ғана қоймайды, сонымен қатар кванттар түрiнде жұтылады да деп есептедi. Бұл жарық кванттарын ол фотондар деп атады. Эйнштейннiң бұл идеялары осы кезге дейiн үстемдiк етiп келген жарықтың толқындық теориясынан өзгеше, соны көзқарас едi. Бұл жерде жарықтың таралуы үздiксiз толқындық үрдiс ретiнде емес, ерекше жарық бөлшектерi – фотондардың с - ға тең жылдамдықпен қозғалатын ағыны ретiнде қарастырылады. Бұл тұрғыдан қарағанда, мәселен монохроматты жарыққа энергияларының мәндерi бiрдей, әрi hν-ге тең болатын фотондар сәйкес қойылады. Ал жарықтың затқа жұтылуы сәйкес фотондар осы затқа түскен кезде өз энергиясын түгелiмен заттың атомдары мен молекулаларына беруiмен түсiндiрiледi. Жарықтың табиғатына деген осы кванттық көзқарас фотоэффект құбылысының тәжiрибеден байқалатын барлық заңдылықтарын түсiндiруге мүмкiндiк бердi. мәселен, электрон металлдан ұшып шығуы үшiн металл-вакуум шекарасындағы потенциалдық тосқауылдан өтуi, яғни қандай да бiр Aшығ-ға тең шығу жұмысын iстеуi қажет. Бұған қажет энергияны электрон өзi жұтқан фотоннан алады. Фотон металл атомына жұтылған кезде өзiнiң εν=hν -ға тең энергиясын толығымен электронға бередi. Онда мұндай фотоэлектрондар үшiн энергияның сақталу заңын мына түрде жазуға болады
Мұндағы mv2/2 – металлдардан ұшып шыққан фотоэлектронның кинетикалық энергиясы, ал Aшығ жоғарыдағы шығу жұмысы. Бұл өрнек сыртқы фотоэффект үшiн жазылған. Эйнштейн теңдеуi деп аталады
19-билет
1.Электромагниттік тербелістер,тербелмелі контур және оның периоды.
Электромагниттік тербелістер - Зарядтың, ток күшінің және кернеудің периодты өзгерісін атайды. Электромагниттік тербеліс кезінде электр және магнит өрістері энергиясының бір-біріне периодты айналу процесі жүреді. Электромагниттік тербелістерді бақылау үшін электрондық осциллограф қолданылады Тербелмелі контур деп бір-біріне тізбектей жалғанған конденсатор мен индуктивті катушкадан тұратын тізбекті атайды. Егер тебелмелі контурдың R кедергісі ескерілмесе, онда ол идеал деп аталады. L индуктивтілік пен С сыйымдылықтан тұратын идеал контурда периоды Томсон формуласымен, ал меншікті циклдік жиілігі мен жиілігі сәйкесінше, формулаларымен анықталатын меншікті электромагниттік тербелістер пайда бола алады. Конденсаторлардың астарларындағы заряд тербелістерінің теңдеуі былай анықталынады: Конденсатордағы кернеу тербелістерінің теңдеуі: Катушкадағы ток тербелістерінің теңдеуі: Конденсатордағы электр өрісі энергиясының ең үлкен мәні: Бұл энергия толығымен катушкадағы магнит өрісінің максимал энергиясына айналады: .
2.Радиоактивтілік.Радиоактивтіліктің ыдырау заңы.Жартылай ыдырау периоды.
Радиоактивтілік (лат. radіo – сәуле шығару, actіvus – әсерлік) – орнықсыз атом ядроларының басқа элементтер ядросына бөлшектер немесе гамма-кванттар шығару арқылы өздігінен түрлену құбылысы. Радиоактивті ыдырау заңы — атом ядроларының әр түрлі бөлшектер мен сәулелер шығара отырып, өздігінен түрлену заңы.[1][2] Радиоактивті ыдырау заңын Резерфорд ашқан:
 немесе Эксперименттік зерттеулер радиоактивті ыдырау толығымен статистикалық заңдылыққа бағынатынын дәлелдеді. Белгілі бір радиоактивті изотоптың ядролары бірдей болады. Атом ядросының және ядролардың қайсысының ыдырайтыны - кездейсоқ оқиға. Мысал үшін, бір нуклидтің бірдей екі ядросын алайық. Ядроның біреуі 3 млрд жыл бұрын жұлдыздың қопарылысы кезінде, ал екінші ядро ядролық реакторда 3 мин бұрын пайда болсын. Ядролардың пайда болу уақытына қарамастан, келесі бір уақыт мезетінде екеуінің де ыдырауының ықтималдығы бірдей. Статистикалық құбылыстарды сипаттау үшін оқиғаның ықтималдығы ұғымын қолданады. Радиоактивті ядролар санының жартысы ыдырайтын уақыт аралығын жартылай ыдырау периоды  деп атайды. Демек, радиоактивті ядролардық алғашкы саны  болса,  уақыт өткеннен кейін олардың саны  болады. (8.11) өрнектен  аламыз.Осы тендеуді логарифмдесек,  , бұдан шығатыны . Ал  тұрақты шама болғандықтан, жартылай ыдырау периоды тұрақты. Радиоактивті ыдырау заңын 1902 жылы Э . Резерфорд пен Ф.Содди ашқан. Есептеулер радиоактивті ядроның орташа өмір сүру уақытынөрнегі арқылы анықтауға болатынын көрсетті. Ядроның орташа өмір сүру уақыты жартылай ыдырау периодына пропорционал. Радиоактивті ядроның ыдырау қасиетін сипаттайтын тағы бір шаманы айтуға болады. Уақыт бірлігі ішінде ыдырайтын ядролар санымен анықталатын шаманы радиоактивті заттың активтілігі () деп атайды: Активтіліктің Халықаралық жүйедегі () өлшем бірлігі — беккерель. 1 беккерель (Бк) — уақыт бірлігі 1 с ішінде бір ыдырау болатын радиоактивті препараттың активтілігі: 1 Бк = 1 ыдырау / 1 c . Іс жүзінде қолданылатын активтіліктің басқа да өлшем бірлігі бар, ол — кюри (Ки):1 Ки = 3,7 · 1010 Бк; 1 мКи = 3,7 · 107 Бк .
20-билет
1.Айналмалы қозғалыс динамикасының негізгі теңдеуі.
Айналмалы қозғалыс дегеніміз қозғалыс кезінде дененің барлық нүктелері шеңберлер сызатын және олардың центрлері айналыс осі деп аталатын бір түзудің бойында жататын қозғалыс. Жалпы алғанда дене бір мезгілде әрі ілгерлемелі, әрі айналмалы қозғалыста бола алады. Мұндай жағдайда берілген уақыт мезетінде дене лездік осьтен айналады. Айналмалы қозғалыс динамикасының негізгі заңы төмендегі теңдеумеи көрсетіледі:,мұндағы М — инерция моменті -ге тең денеге түсірілген күш моменті; — дененің айналысының бұрыштық жылдамдығы. Егер  = const болса, ондамұндағы  — айналыс моментінің М әсерінен дененің алатын бұрыштық үдеуі.Айналатын дененің кинетикалық энергиясы мұндағы — дененіц инерция моменті, ал  — оның бұрыштық жылдамдығы.
2.Сұйықтың негізгі қасиеті. Үзіліссіздік теңдеуі.
Сұйық күйдегі дене өзінін, пішінін оңай өзгертеді, бірақ көлемін сақтайды. Сұйық құйылған ыдыс пішінін қабылдайды. Аққыштық, көлемін сақтау және пішінін оңай өзгерту - сұйыққа тән қасиет. Сұйықтың бұл қасиеті күрделі пішінді металл бұйымдарын жасауға пайдаланылады. Ол үшін балқыған металды, арнайы жасалған қалыптарға құйып, катырады. Сұйықтың молекулалары қатты денелердің молекулаларына карағанда бір-бірінен алшақ орналасады. Сондықтан олардың арасындағы тартылыс күштері де, тебіліс күштері де қатты денелерге қарағанда кем болады. Сөйтіп, сұйық оңай ағады, оңай бөлінеді. Соған қарамастан сұйықтың көлемін өзгерту өте қиын. Өйткені сұйықтардың молекулалары да белгілі бір rO ара қашықтықта тартылыс күші мен тебіліс күштерінің тепе-теңдігін сақтауға тырысады. Шыны молекулалары ретсіз орналасқандықтан, оның құрылысы кристалл қатты денеден гөрі сұйық молекулаларының орналасуына ұқсас. Молекулалары белгілі бір ретпен қайталанып орналасатын денелер — кристалл денелер, ал молекулалары ретсіз орналасатындары — аморф денелер деп аталады. Шыны аморф денеге жатады. Сұйықтар сияқты шыны молекулалары да аққыш келеді. Бірақ оның аққыштығы өте баяу жүреді. Міне, сондықтан тік қалпында өте ұзақ сақталған шынылардың төменгі жағы бірте-бірте қалыңдай түседі. Гидродинамика– сұйықтық пен газ механикасының ертеден келе жатқан әрі жақсы дамыған саласы.
Гидродинамика көмегімен сұйықтықтың жалпы қасиеттеріне механиканың негізгі заңдары мен тәсілдерін қолдана отырып, сұйықтық алып жатқан тұтас ортаның кез келген нүктесінің жылдамдығы, қысымы тәрізді өлшемдер анықталады.
гидродинамика тұрғысынан алғанда сұйықтықтың ең басты қасиеті – аққыштық пен тұтастық. Сұйықтықтың газ тәріздес ортадан негізгі айырмашылығы – оның сығылмайтындығы. Мұндай сұйықтықтар үшін үзіліссіздік теңдеуі мен Навье-Стокс теңдеуі қолданылады. Тұтқыр сұйықтық қозғалысы қарастырылғанда, ағыс сипаттамасы болып табылатын өлшемсіз шама – Рейнольдс саны қолданылады.
Ағын түтігінің көлденең қимасы sарқылы ∆tбірлік уақытта өтетеін сұйық массасы ∆mмынаған тең болады. ∆m=ρυ∆t егер сұйық сығылмайды деп есептесек, онда s1 қимадан ағып өтетін сұйық көлемі қандай болса s2 қимадан ағып өтетін сұйық көлемі де дәл сондай, сондықтан ρ1υ1s∆t= ρ2υ2s2 ∆t бұдан мұндағы ρ1 = ρ2 екенін ескерсек онда υ1s1 = υ2s2 яғни сығылмайтын тұтқыр емессұйық ағысының жылдамдығы мен ағын төтігінің көлденең қимасының көбйтіндісі берілген ағын түтігі үшін тұрақты шама болады. Бұл айтылған қорытынды ағынның үзіліссіздігі жөніндегі теоремасы д.а.
21-билет
1.Активті,индуктивті және сиымдылық кедергілері бар айналмалы ток тізбегі.
Айнымалы ток деп ток күші электр қозғаушы күші және бағыты периодтты түрде озгеріп отыратын токта айтады. Тұрақты ток козіне жалғанаған конденсатордаң ток жүрмейді. Ал айнымалы ток көзіне жалғасақ, одан ток өтеді. Әйтсе де конденсатор токтың жүруіне кедергі жасайды. Ол сыйымдылық кедергі деп аталады.
Rc=1ωC
Айнымалы ток күші өткізгіштін формасына байланысты түзу өткізгіштін ток күші бірнеше орамы бар өткізгішке қарағанда көп болатыны анықталған. Яғни орманның көп катушкадан ток өткендеток күші азаяды. Өткізгіштің осы кедергісі индуктивті кедергі деп атайды. Rc=ωL2.Дұрыс геометриялық пішіндегі кейбір денелердің инерция моменттері.
Кесте орын
Бір инерция моментінен екіншісіне өту Штейнер-Гюйгенс теоремасы бойынша орындалады кез келген айналыс осіне қатысты инерция моменті сол оське қатысты аурлық центр арқылы өтетін инерция моменті мен дене массасынын осьтердің ара қашықтығының квадратына көбейтіндісіне қосындысын айтады.
J=Jo+ml2Айнымалы қозғалыстағы қатты дененің кинетикалық энергиясы: Ek=Jω22 Егер дене әрі ілгермелі әрі айнымалы қозғалыста болса онда толық кинетикалық энергия:
Ek=mv2 2+Jω22 .
22-билет
1.Еркіндік дәрежелерінің саны.Ішкі энергия.
Еркіндік дәрежесінің саны кеңістіктіктегі жүйенің күйін толық анықтайтын тәуелсіз айнымалылардың саны. Реалды молекулаларда атом мен молекулалардың арасында тығыз байланыс жоқ. Сондықтан молекулалардың ішіндегі атомдардың тербелмелі қозғалысының еркіндік дәрежесінде есепке алу керек. Молекулалардың жалпы еркіндік дәрежесінің санына байланыссыз үш еркіндік дәрежесі әрқашан жылжымалы. Олардың әр қайсысына молекулалардың жылжымалы қозғалысының кинетикалық энергиясын береміз.
(εІшкі энергия[1] – дененің тек ішкі күйіне байланысты энергия. Ішкі энергияға дененің барлық микробөлшектерінің (молекулалардың,атомдардың, иондардың, т.б.) ретсіз (хаосты) қозғалыстарының энергиясы, микробөлшектердің өзара әсерлесу энергиясы, атомдар менмолекулалардың ішкі энергиясы, т.б. жатады. Ішкі энергия ұғымын 1851 жылы У.Томсон енгізген.Дененің бір күйден екінші күйге ауысу барысындағы Ішкі энергиясының өзгерісі (ΔU) мынаған тең: ΔU=ΔQ–A, мұндағы Q – жүйенің қоршаған ортамен алмасқан жылу мөлшері, А – істелген жұмыс. Бұл теңдеу жылу алмасу процесі басты рөл атқаратын жүйелердегі энергияның сақталу және айналу заңын (термодинамиканың бірінші бастамасын) өрнектейді. Энергияның сақталу заңына сәйкес Ішкі энергия физикалық жүйе күйінің, яғни осы күйді анықтайтын тәуелсіз айнымалылардың (мысалы, температура, көлем не қысым), бір мәнді функциясы болады. Q және А шамаларының әрқайсысы жүйені Ішкі энергиясы U1-ге тең күйден U2-ге тең күйге ауыстыратын процестің сипатына тәуелді болады, ал ΔU=U2–U1.
2.Тұрақты электр тогы.Ом заңы.
Зарядталған бөлшектердің реттелген қозғалысы электр тогы деп аталады. Электр тогы еркін электрондардың немесе иондардың реттелген орын ауыстыруы кезінде ғана пайда болады.  Электр тогының белгілі бір бағыты болады. Токтың бағытына оң зарядталған бөлшектердің қозғалыс бағыты алынады. Егер ток теріс зарядталған бөлшектердің қозғалысынан пайда болса, онда ток бағыты бөлшектер қозғалысының бағытына қарама – қарсы деп саналады.
       Ток күші (І) электр тогын сипаттайтын шама. өткізгіштің көлденең қимасынан бүкіл уақыт ішінде ағып өтетін заряд санын ток күші деп атайды:
                                              I=dq/dt.
Ток күші ампермен (А) өлшенеді     1А=1Кл/1с.
Ом заңы– электр тогының негізгі заңдарының бірі. Ом заңы – өткізгіштегі ток күшінің (І) осы өткізгіштің ұштары арасындағы кернеумен (U) байланысын анықтайды:
U=r*І (1) мұндағы r өткізгіштің геометриялық өлшемдеріне, электрлік қасиеттеріне және температурасына байланысты болатын пропорционалдық коэффициенті r – омдық кедергі немесе өткізгіштің берілген бөлігінің кедергісі деп аталады. Ом заңын 1826 ж. неміс физигі Г. Ом (1787 – 1854) ашқан. 
23 билет
1.Атом құрылысы.Резерфорд тәжірибесі.Бор постулаттары.
Атом құрылысы - 1897 жылы көптеген электр құбылыстарын түсiндiруге мүмкiндiк беретiн жаңалық ашылды. Ағылшын ғалымы Дж. Дж. Томсон элементар заряд тасымалдаушысы болып табылатын бөлшектi тапты. Бұл бөлшекті электрон деп атады. 
Резерфорд атомының құрылысын Күн жүйесiне ұқсатты. Күн жүйесiндегi планеталар оған тартылып айналғаны сияқты, электрондар да ядроғатартылып оны айнала қозғалады. Осындай ұқсастығы үшiн Резерфорд ұсынған модельдi планетарлық модель деп атаған. Ядро мен электронның ара қашықтығы олардың өлшемдерiне қарағанда өте үлкен. Егер атомды ойша үлкейткенде ядроның диаметрi он теңгелiктей болса, онда ядро мен электрон ара қашықтығы шамамен бiр километрдей болар едi. Егер барлық электрондар атомдық ядроларға тығыз орналасса, онда ересек адамның денесiнiң көлемi бiр куб миллиметрдiң миллионнан бiр бөлiгiндей болатындығы есептелген. Бұдан адам денесiнiң 99%-ын (кез-келген дененiң) бостық жайлайтындығын көремiз. Бiр тектi атомдар жиынтығы химиялық элемент деп аталады. Әр түрлi химиялық элементтердiң атомдары бiр-бiрiнен ядроларының зарядымен және сол ядроны айнала қозғалатын электрондар санымен ерекшеленедi
Бор постулаттары. Сызықтық спектрдің заңдылықтарын тусіндіру үшін Бор Резерфордтың планетарлық атом моделі мен Планктың жарық тың кванттық табиғаты туралы гипотезаны біріктірді. Бор атомның теориясы екі простулатпен негізделеді: Бордың бірінші постулаттары:атомдарда энергия шығармайтын стационарлы жағдайлар бар. Атомның стационарлы жағдайына стационарлы орбиталар бойымен қозғалатын электрондар сәйкес келеді. Әр стационарлы жағдай энергияның шектелген шамасымен сипатталады. Стационарлық орбита бойындағы электрондардың қозғалысы электромагниттік толқынның сәкле шығаруымен анықталады. Бордың орбиталдық кванттық ережесі бойынша атомның стационарлы жағдайындағы электрон орбитаның бойымен қозғала отырып төмендегі затты қанағаттандырады.
meurn=nh(n=1,2,3,…)Импульс моментінің кванттық мәніне ие болуға тиіс. Мұндағы me –электронның массасы, u-n-ші rn радиус орбитасындағы жылдамдығы.
h=h(2π)Бордың екінші постулаты атом бір стационарлы күйден екіншісіне көшкенде бір фото
hv=En-Emстационарлық күйлерге сәйкес энергиялар айырмасына тең энергиямен шығарылады және жұтылады. Сәуле шығару (Em>En) атомның көп энергиялы жағдайынан аз энергиялы жағдайына ауысуы кезінде болады. Фотонның жұтылуы (Em>En) атомнның көп энергиялы жағдайымен аусуымен шығарылады. Кваннтық өтеулердің барлық мүмкін болатын дискретті жиілігінің жиыны:
v=En>Emh атомның сызықтық спектрін айтады.
2.Тогы бар өткізгіштердің әсерлесуі.Ампер күші.Сол қол ережесі.
Ампер күші. Тогы бар өткізгішке магнит өрісінің әсер күшін ампер зерттеп ол күштін мәнін былайша көрсетті.
F=kIBlsinαМұндағы k-пропорционалдық коэффициент, I-өткізгіштегі ток, B-магнит индукциясы, α-ток бағыты мен индукция векторының арасындағы бұрыш. Осы күштің шамасын Ампер күші деп атайды.
СОЛ ҚОЛ ЕРЕЖЕСІ – магнит өрісінде орналасқан тогы бар өткізгішке әсер ететін мех. күштің бағытын анықтауға арналған ереже. Ол былай тұжырымдалады: сол қолды магнит өрісінің күш сызықтары алақанға енетіндей етіп, ал төрт саусақты ток бағытымен ұстағанда, бас бармақ өткізгішке әсер ететін күштің бағытын көрсетеді (ток бағыты етіп электронның немесе электр өрісіндегі теріс иондардың қозғалысына қарсы бағыт алынады)
24билет
1.Идеал газдың молекулалық-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі.
Идеал газ деп-молекулалар арасындағы тартылыс пен тебу күштері есепке алынбайтын олар тек серпімді соқтығысқанда ғана өзара әрекеттеседі деп саналатын ,ал молекулалардың өздері көлемі жоқ серпімді шар немесе материялық нүкте ретінде қабылданатын газ моделін айтамыз. Идеал газ деп молекулалардың өзара әсерлесуi ескерусiз аз шама болғанда айтады. Молекулалардың өзара әсерлесуi олардың соқтығысуы кезiнде серпiмдi ұрылуы түрiнде байқалады. Газдардың молекулалы-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі немесе Клаузиус теңдеуі   p- газ қысымы n- молекулалар концентрациясы mo-молекулалар массасы -молекулалар қозғалысының орташа жылдамдығының квадраты.
2.Еркін гармоникалық тербеліс.Тербелістің кинематикасы.
Гармоникалық тербелістер деп, квазисерпімді күштің әсерінен бір өлшемді қозғалыс жасайтын жүйені айтамыз.Мұндай жүйе көптеген классикалық есептер мен кванттық теорияның моделі ретінде қарастырады. Кәдімгі серіппелі математикалық және физикалық маятниктер классикалық гармоникалық тербелістің мысалы бола алады. Сонда гармоникалық тербелістердің потенциалдық энергиясы мына өрнекке тең. U=m*ω2x22
Мұндағы m- тербелуші бөлшектің массасы, ω- меншікті жиілігі.
Гармоникалық тербелмелі қозғалыс деп нүкьте қозғалысының тепе теңдік қалпынан ауытқу шамасының синусоида немесе косинусоида бойымен периодты түрде қайталанып отыруын айтамыз. x= Acos(wt+ⱷ˳) н/e y= Asin(wt+ⱷ˳)
25билет
1.Ом заңы. Өткізгіштің кедергісі.
Электр кедергісі – өткізгіштің электр тогының өтуіне қарсы әсерін сипаттайтын физикалық шама. Тұрақты ток өтетін тізбектің Э. к. активті, ал айнымалы ток тізбегіндегісі толық кедергі (омдық, сыйымдылық және индуктивтік кедергілердің қосындысы) деп аталады. Э. к. өткізгіштің материалына, оның пішініне, сыртқы жағдайларға т. б. тәуелді болады. Жиілік жоғарылағанда өткізгіштің сыртқы бетіндегі ток тығыздығының артуы кедергі шамасын көбейтеді. Меншікті Э. к. бірліктердің халықаралық жүйесінде (СИ) омѓм-мен өлшенеді. Электр тізбегіндегі ток шамасын реттеу немесе шектеу үшін қосылатын элементті (радиобөлшекті) кейде “Э. к.” деп те атайды. Мұның реттелетін түрі реостат; ал реттелмейтіндерінің бірі (тізбекке тізбектей жалғанатыны) қосымша кедергі, екіншісі (параллель жалғанатыны) шунт деп аталады.
2.Жарықтың поляризациясы.Малюс заңы.Поляризацияланған жарықты медицинада қолдану.
 жарық поляризациясы — жарық толқынының электр және магнит өрістері кернеуліктері векторының жарық сәулесі жазықтығына перпендикуляр  жазықтықта бағдарлануының реттелуі. Электр өрісі кернеулігі (Е) мен жарық сәулесі жататын жазықтық полярлану жазықтығы деп аталады. Жарықтың полярлынуы сызықтық жарықтың полярлынуы (Е өзінің тұрақты бағытын сақтайды), эллипстік  Жарықтың полярлынуы (Е-нің ұшы жарық сәулесіне перпендикуляр  жазықтықта эллипс сызады) және дөңгелек жарықтың полярлынуы (Е-нің ұшы шеңбер сызады) болып ажыратылады. Жарықтың полярлануын полярланған приборлар, поляроидтар, т.б. арқылы алуға болады. Жарықтың полярлануы зат құрылысының кейбір ерекшеліктерін түсіндіруге мүмкіндік береді. “Жарықтың полярлануы” ұғымын И.Ньютон енгізген (1704 — 06). 
Малюс Заңы — өткен сызықты поляризацияланған  жарық қарқындылығының cos α-ге пропорционал азаятындығын өрнектейтін заң; мұндағы α — жарық поляризациясы  жазықтығы мен прибор  (анализатор) арасындағы бұрыш. Бұл заңды 1810 жылы француз физигі Э.Л.Малюс (1775 — 1812) ашқан. Егер І0 және І — анализаторға түсетін және одан шығатын жарық  қарқындылықтарын сипаттаса, онда Малюс Заңы бойынша: І=І0cos2α түрінде орындалады. Өзгеше (сызықты емес) поляризацияланған жарықты екі сызықты поляризацияланған құраушылардың қосындысы түрінде қарастыруға болады. Олардың әрқайсысы үшін Малюс Заңы орындалады. Барлық поляризациялық приборлардан өтетін жарық қарқындылығы Малюс Заңы бойынша есептеледі, ал Малюс Заңы ескермейтін, α-ға тәуелді болатын шағылу кезіндегі шығындар басқа тәсілмен қосымша анықталады.
26-билет
1.Айналмалы қозғалыс және оны сипаттайтын шамалар.
Қозғалыс кезінде дененің барлық нүктелері шеңберлер сызатын және олардың центрлері айналыс осі деп аталатын бір түзудің бойында жататын қозғалысты айналмалы қозғалыс деп атайды. Айналмалы қозғалысты қарастырғанда бұрыштық жылдамдық және бұрыштық үдеу ұғымдарын енгіземіз. Материалдық нүкте радиусы шеңбер бойымен қозғалып, уақыт мезетінде бұрышына бұрылсын. Бұрыштық жылдамдық деп, дененің бұрылу бұрышынан уақыт бойынша алынған бірінші ретті туындысына тең физикалық векторлық шаманы айтады. болады, яғни айналмалы қозғалыстың бұрыштық үдеуі бұрыштық жылдамдықтан уақыт бойынша алынған бірінші ретті,ал бұрылу бұрышының екінші ретті туындысына тең болады. Бұрыштық үдеу векторлық шама оның бағыты бұрыштық үдеудің бағытымен бағыттас, өлшем бірлігі болады. Егер қозғалыс үдемелі болса, векторы мен векторы бағыттас болады, егер кемімелі болса векторы мен қарама-қарсы бағытта болады.
Материалдық нүктенің ілгерімелі және айналмалы қозғалыстарын сипаттайтын шамалар өзара мынадай қатынаста болады:
, бұдан немесе
немесе .
Айналмалы бірқалыпсыз қозғалыс кезіндегі қозғалыс теңдеулері:
,
бастапқы бұрыштық үдеу.
2.Тұрақты қысымдағы және тұрақты көлемдегі жылу сиымдылықтар.Майер теңдеуі.
Жылусыйымдылықтың зат мөлшеріне қатынасын меншікті жылусыйымдылық деп атайды. Меншікті жылусыйымдылықтың мынадай түрлері бар:
.
массалық , Дж/(кгК); көлемдік , Дж/(м3К); молдік , Дж/(кмольК). Идеал газдың жылусыйымдылығы температурадан тәуелді. Бұл белгілері бойынша нақтылы және орташа жылусыйымдылықтар болып ажыратылады. Температураның шексіз аз өзгеруіне сәйкес келетін жылусыйымдылықты нақты жылусыйымдылық деп
Температраның t1-ден t2-ге өзгеруіне сәйкес жылусыйымдылықты орташа жылусыйымдылық деп атайды.
,
Газдар үшін жылыту және суыту кезіндегі тұрақты көлемдегі және тұрақты қысымдағы газ күйінің өзгерістері ерекше ескеріледі: Жылусыйымдылық жылудың берілу және әкетілу түрінен тәуелді. Тұрақты қысымдағы жылусыйымдылық- изобаралық ср-деп аталады. , Дж/(кгК); , Дж/(м3К); , Дж/(кмольК). Тұрақты көлемдегі жылусыйымдылық- изохоралық сv деп ажыратылады. , Дж/(кгК); , Дж/(м3К); , Дж/(кмольК). Бұл жылусыйымдылықтардың өзара байланысын Майер теңдеуі көрсетеді: мұндағы-R –газ тұрақтысы, Дж/(кгК) немесе
мұндағы - универсалды газ тұрақтысы, = 8314 Дж/(кмольК). Изохоралық процесте берілетін жылу тек газды ішкі энергиясын өзгертуге жұмсалады, ал изобаралық процесте ол жылу жұмыс жасау үшін де жұмсалады. Сондықтан ср>сv .
27 билет
1.Конденсаторлар және оның сиымдылықтары.
Конденсатор деп жұқа диэлектрик қабатымен бөлінген екі өткізгіштен тұратын жүйені айтамыз. Ол латынның “condenso”- қоюлату, жинақтау деген сөзінен шыққан. Конденсатор электр энергиясын және электр зарядтарын жинақтау үшін қолданылады. Конденсатордың екі өткізгішін оның жапсарлары деп атайдың Ол жапсарларды шамасы жағынан тең, таңбалары жағынан қарама –қарсы зарядтпен зарядтайды.Бұл құрал өзіміз көріп жүрген телевизорларда, радиоқабылдағыштарда, магнитофонда және т.б электрқұралдарында қолданылады. Конденсатордың негізгі сипаттамасы оның электрсыйымдылығы болып табылады. Ол конденсатордың электрзарядын жинақтау қабілетін көрсетеді. Сыйымдылықтың анықтамасы бойынша конденсатордың жапсарларындағы заряд оның жапсарларының арасындағы кернеуге тура пропорционал. Конденсатордың сыйымдылығы әдетте 1 пФ –тан жүздеген мкФ –қа дейін, сонымен бірге сыйымдылығы ондаған Ф –қа дейінгі конденсаторлар да кездеседі.Сонымен қатар конденсаторларды жапсарларының пішініне қарай жазық, цилиндр тәріздес, шар тәріздес және т.б деп бөледі.Егер өткізгіштер жазық болса және параллель орналасса, онда конденсатор жазық деп аталады. Жазық конденсатор: С=εε0Sd Цилиндр тәріздес конденсатор: С= 2πε0εllnR2R1 Шар тәріздес конденсатор: С = 4πεε0r1r2r2-r1 1. Сыйымдылықты арттыру үшін конденсаторларды параллель қосады. Бұл кезде конденсаторлардың аттас зарядталған жапсарлары бірге қосылады. Параллель жалғағанда кернеу бірдей және тізбектің кернеуіне тең, яғниU=U1=U2=…=UnС=С1+С2 немесе С=C1+C2+…+Cn 2. Конденсаторларды тізбектей жалғаған кезде барлық конденсаторлардағы заряд бірдей болады және олардың әр аттас зарядталған жапсарлары қосылады.1C=1C1+1C2….Место для формулы.2.Ядролық күштер және оның ерекшеліктері.
Ядролық күштер , атом ядросын құрайтын нуклондардың арасына әсер ететін және ядроның құрылысы мен қасиеттерін (электрмагниттік күштермен бірге) анықтайды. Ядролық күштердің басқа күштерден (мысалы, гравитациялық және электр-магниттік күштер) өзгеше қасиеттері бар. Оларды қысқаша айтсақ төмендегідей: 1) ядродағы нуклондар арасында әсер ететін күштің шамасы атомның электрондық қабықтарында әсер ететін күштің шамасынан әлдеқайда артық. Сондықтан да нуклонды атом ядросынан сыртқа қарай бөлініп шығару үшін млн-даған эВ-қа тең энергия жұмсалуы керек. 2) Ядролық күштер электр-магниттік және гравитациялық күштерге қарағанда өте қысқа қашықтыққа әсер ететін күш болып есептеледі. Егер екі нуклонның арасындағы қашықтық 10–13 см-ден асса, онда ядролық күштердің шамасы нөлге дейін кемиді. Нуклондар арасындағы қашықтық артқан жағдайда, Ядролық күштердің шамасы кеми бастайды. Ядролық күштердің кенет кеми бастайтын қашықтығын ядролық күштердің әсер ету радиусы (r0~2–3 10–13 см) деп атайды. 3) Ядродағынуклондар өзіне жақын орналасқан нуклондармен ғана әсерлеседі. Ядролық заттың тығыздығы әр түрлі ядрода да шамамен бірдей. 4) Нуклондар арасындағы өзара әсер күші қашықтыққа ғана байланысты емес, сонымен бірге нуклондар спиндерінің бағдарлануына да байланысты. 5) Ядролық күштердің шамасы өзара әсерлесетін нуклондардың электрзарядына тәуелді емес. Ядролық күштердің дәйекті теориясы әзірше жасалып біткен жоқ. Алайда тәжірибелер ядродағы нуклондардың өзара әсерлері пиондар алмасу арқылы жүзеге асатынын дәлелдейді.
28 билет
1.Электромагниттік тербелістер,тербелмелі контур және оның периоды.
Электромагниттік тербелістер - Зарядтың, ток күшінің және кернеудің периодты өзгерісін атайды. Электромагниттік тербеліс кезінде электр және магнит өрістері энергиясының бір-біріне периодты айналу процесі жүреді. Электромагниттік тербелістерді бақылау үшін электрондық осциллограф қолданылады Тербелмелі контур деп бір-біріне тізбектей жалғанған конденсатор мен индуктивті катушкадан тұратын тізбекті атайды. Егер тебелмелі контурдың R кедергісі ескерілмесе, онда ол идеал деп аталады. L индуктивтілік пен С сыйымдылықтан тұратын идеал контурда периоды Томсон формуласымен, ал меншікті циклдік жиілігі мен жиілігі сәйкесінше, формулаларымен анықталатын меншікті электромагниттік тербелістер пайда бола алады. Конденсаторлардың астарларындағы заряд тербелістерінің теңдеуі былай анықталынады: Конденсатордағы кернеу тербелістерінің теңдеуі: Катушкадағы ток тербелістерінің теңдеуі: Конденсатордағы электр өрісі энергиясының ең үлкен мәні: Бұл энергия толығымен катушкадағы магнит өрісінің максимал энергиясына айналады: .
2.Радиоактивтілік.Радиоактивтіліктің ыдырау заңы.Жартылай ыдырау периоды.
Радиоактивтілік (лат. radіo – сәуле шығару, actіvus – әсерлік) – орнықсыз атом ядроларының басқа элементтер ядросына бөлшектер немесе гамма-кванттар шығару арқылы өздігінен түрлену құбылысы. Радиоактивті ыдырау заңы — атом ядроларының әр түрлі бөлшектер мен сәулелер шығара отырып, өздігінен түрлену заңы.[1][2] Радиоактивті ыдырау заңын Резерфорд ашқан:
 немесе Эксперименттік зерттеулер радиоактивті ыдырау толығымен статистикалық заңдылыққа бағынатынын дәлелдеді. Белгілі бір радиоактивті изотоптың ядролары бірдей болады. Атом ядросының және ядролардың қайсысының ыдырайтыны - кездейсоқ оқиға. Мысал үшін, бір нуклидтің бірдей екі ядросын алайық. Ядроның біреуі 3 млрд жыл бұрын жұлдыздың қопарылысы кезінде, ал екінші ядро ядролық реакторда 3 мин бұрын пайда болсын. Ядролардың пайда болу уақытына қарамастан, келесі бір уақыт мезетінде екеуінің де ыдырауының ықтималдығы бірдей. Статистикалық құбылыстарды сипаттау үшін оқиғаның ықтималдығы ұғымын қолданады. Радиоактивті ядролар санының жартысы ыдырайтын уақыт аралығын жартылай ыдырау периоды  деп атайды. Демек, радиоактивті ядролардық алғашкы саны  болса,  уақыт өткеннен кейін олардың саны  болады. (8.11) өрнектен  аламыз.Осы тендеуді логарифмдесек,  , бұдан шығатыны . Ал  тұрақты шама болғандықтан, жартылай ыдырау периоды тұрақты. Радиоактивті ыдырау заңын 1902 жылы Э . Резерфорд пен Ф.Содди ашқан. Есептеулер радиоактивті ядроның орташа өмір сүру уақытынөрнегі арқылы анықтауға болатынын көрсетті. Ядроның орташа өмір сүру уақыты жартылай ыдырау периодына пропорционал. Радиоактивті ядроның ыдырау қасиетін сипаттайтын тағы бір шаманы айтуға болады. Уақыт бірлігі ішінде ыдырайтын ядролар санымен анықталатын шаманы радиоактивті заттың активтілігі () деп атайды: Активтіліктің Халықаралық жүйедегі () өлшем бірлігі — беккерель. 1 беккерель (Бк) — уақыт бірлігі 1 с ішінде бір ыдырау болатын радиоактивті препараттың активтілігі: 1 Бк = 1 ыдырау / 1 c . Іс жүзінде қолданылатын активтіліктің басқа да өлшем бірлігі бар, ол — кюри (Ки):1 Ки = 3,7 · 1010 Бк; 1 мКи = 3,7 · 107 Бк .
29-билет
1.Интерференция құбылысы.Когеренттік толқындар және оны алу әдісі.
Фазалар ығысуы тұрақты және жиіліктері бірдей толкындардың қосылуы жарық толқындарының өзара әрекеттесуіндегі көңіл аударатын жағдай. Мұнда кеңістіктің кейбір нүктелерінде толқындардың қабаттасуынан бір-бірін күшейтетін, ал басқа бір нүктелерінде керісінше бір-бірін әлсірететін интерференция құбылысы байқалады. Экранда күңгірт және ашық жолақтар кезектесіп орналасады. Бұл интерференция құбылысы. Жарықтың интерференциясы механикалық толқындардың интерференциясы сияқты өтеді. Жарықтың минимум (әлсіреу) және максимум (күшею) шарттары (4.10) және (4.11) формулаларымен анықталады. Сонымен қатар жарық толқындары интерференциясының кейбір ерекшеліктері бар. Егер екі жарық көзінен бірдей жиілікті синусоидалық жарық толқындары шығарылса, онда олар кездескен жерде интерференция көрінісі пайда болады. Бірақ осы көріністі бір-біріне қатысы жоқ бірдей жарық шығаратын екі жарық көзінен шық қан толқындар арқылы алу мүмкін емес. Жарық толқындарының интерференция құбылысы жоқ деген қорытындыға келгендей боламыз.Интерференция құбылысын 1675 жылы Томас Юнг Ньютон, одан кейін Юнг және Френель байқаған. Мұны қалай түсіндіруге болады? Шын мәнінде, мәселе толқынның цугінде екен. Дененің әр түрлі атомдары бір-біріне байланыссыз жарық шығарады. Сондықтан олардың жиіліктерінің бірдей болуына қарамастан, әр цугтің фазасы әр түрлі. Ал бұл жарықтың фазасы ретсіз өзгеретін электромагниттік толқын екенін көрсетеді. Сонда екі толқынды бір-біріне қосқанда пайда болған қорытқы толқынның берілген нүктедегі амплитудасы да кездейсоқ түрде бір секундта миллион есе (максимум немесе минимум болып) өзгеріп отырады. Жарық түскен бет біздің көзімізге біркелкі жарық түскен беттей болып көрінеді. Сондықтан жарық толқынының интерференциясы тек когерентті толқындар қабаттасқанда ғана пайда болады. Когеренттік (лат. сohaerens – байланыста тұрған) – бір-бірімен қосылған бірнеше тербелмелі не толқынды процестердің уақыт пен кеңістікте үйлесімді өтуі.Егер тербеліс фазаларының айырмасы уақыт бойынша тұрақты әрі ол қосынды тербелістің амплитудасын анықтайтын болса, онда мұндай тербелістер когерентті тербелістер деп аталады (мысалы, жарық толқындарының Когеренттігі). Бірдей жиіліктегі екі гармониялық (синусоидалық) тербеліс әрқашан когерентті болады. Когеренттік электрмагниттік толқындарда да байқалады. Когерентті толқындар қосылған кезде бір-бірін күшейтеді не әлсіретеді (толқын интерференциясы байқалады). Когерентті толқын — егер екі толқынның тербеліс жиілігі мен тұрақты фаза ығысуы бірдей болса, олар когерентті толқындар деп аталады. 2.Электр тогы.Ток күші.Ток тығыздығы.
Электр тогы (Э.т) – электр қозғаушы күштің әсерінен зарядтардың (зарядталған бөлшектер немесе дене) бағытталған қозғалысы. Бұл зарядталған бөлшектер: өткізгіштерде —электрондар, электролиттерде —иондар (катиондар мен аниондар), газда —иондар мен электрондар, арнайы жағдайдағы вакуумда — электрондар, жартылай өткізгіштерде —электрондар мен кемтіктер (электронды-кемтіктік өтімділік) болып табылады.Электр тогы энергетика саласында — энергияны алыс қашықтыққа жеткізу үшін, ал телекоммуникация саласында — ақпаратты шалғайға тасымалдау үшін қолданылады. Электр тогының бағыты шартты түрде өткізгіштердегі оң заряд тасушылардың орын ауыстыру бағыты алынады, бірақ өткізгіштердегі заряд тасушылардың заряды теріс (мысалы, металда электрон) болғандықтан ток бағыты электрондардың бағытына қарсы келеді. Токтың тұрақты ток  және айнымалы ток  деп аталатын екі түрі бар. Ток күші. Амперметр - Электр тогын өлшеу және салыстыру үшін ток күші деген арнайы шама енгізіледі. Көлденең қимасының ауданы S өткізгіште электр өрісінің әсерінен кейін заряд тасымалдаушылар қандай да бір жылдамдықпен қозғалады деп алайық. Барлық заряд тасымалдаушылардың қозғалысы реттелген болғандықтан, өткізгіш бойымен электр тогы жүреді. Бұл кезде әр секунд сайын өткізгіштің кез келген қимасы арқылы электр мөлшері деп аталатын қандай да бір заряд өтеді. Өткізгіштің көлденең қимасы арқылы қандай да бір уақыт аралығында тасымалданатын электр мөлшерінің сол уақыт аралығына қатынасын ток күші деп атайды: I=q/t. Халықаралық бірліктер жүйесінде (SI) ток күші ампермен (А) өрнектеледі: 1А=1КЛ/1с 1ампер = (1Кулон/(1 секунд)). Ампер - негізгі бірліктердің бірі Электр тоғының тығыздығы – электр тогының векторлық сипаттамасы. Э. т. т. векторының модулі – зарядтың қозғалу бағытына перпендикуляр бірлік аудан арқылы бірлік уақыттың ішінде өтетін электр зарядына тең. Егер зарядтың тығыздығы (бірлік көлеміндегі заряд) -ға тең болса, онда Э. т. т.: j= , мұндағы – зарядтардың реттелген орын ауыстыруының орташа жылдамдығы. Егер Э. т. т. өткізгіш қимасы бойынша бір қалыпты таралса, онда ток күші (І) мынаған тең: І=jS, мұндағы S – өткізгіштің қимасының ауданы.
30-билет
1.Атом құрылысы.Резерфорд тәжірибесі.
Атом бүтіндей алғанда зарядсыз, бейтарап бөлшек. Ол ортасында өзінен радиусы 104 -105 есе кіші көлемді алып жатқан оң зарядты ядродан және оны айнала қозғалып жүрген теріс зарядты электрондардан тұрады. Атом өзінің сыртқы бір немесе бірнеше электрондарын жоғалтқанда оң, ал сырттан электрон қосып алғанда теріс ионға айналады. Атомның сызықтық өлшемдері ~ 10-8см, көлденең қимасының ауданы ~10-16 см2, көлемі ~10-24 см3  Атомның массасы, негізінен оның ядросының массасына тең және ол массалық санға (А), яғнипротондар мен нейтрондардың жалпы санына (нуклондардың жалпы санына) пропорционал болып ұлғаяды. Өйткені атомдағы электронның массасы (0.91*10-20 г) бір протонның немесе нейтронның массасынан (1.67*10-24 г) 1.840 есе аз. Атомның алғашқы үлгілерінің бірін Дж. Томсон ұсынды. Бұл үлгіде атом радиусы ~10-10К)м оң зарядталған шар ретінде қарастырылады. Шардың ішінде тепе-теңдік жағдайыныңмаңында электрондар тербеліп тұрады. Электрондардың теріс зарядтарының қосындысы шарға біркелкі таралған оң зарядты теңестіреді, сондықтан тұтас алғанда атом электрлік бейтарап бөлшек болады. Кейінгі зерттеулер бұл модельдің дұрыс емес екенін көрсетті, сондықтан Томсон моделі қазір тек тарихи тұрғыдан қарастырылады. Тәжірибеде алынған нәтижелерді зерделей отырып Резерфорд өз моделін ұсынды. Ол атомның оң заряды оның ортасында орналасқан радиусы шамамен 10-15 м өте аз көлемгежинақталған деген қорытындыға келді. Бұл орталық бөлшекті Резерфорд ядро деп атады. Атомның массасы түгел дерлік ядрода шоғырланған. Ядроны айнала әр түрлі орбиталарменэлектрондар қозғалып жүреді. Ең шеткі электрон орбитасының радиусы атомның радиусына тең, Ra≈10-10 м. Бұл үлгі Күн жүйесінің құрылымына ұқсайтын болғандықтан, оны атомныңпланетарлық моделі деп те атайды. Модель бойынша атом көлемінің басым көпшілік бөлігі "бос" болып шығады, ядроның радиусы атомның радиусынан 100 000 есе кіші. Орбиталардағы электрондардың теріс зарядтарының қосындысы ядроның оң зарядына тең, атом электрлік бейтарап. Атомның ішіндегі бос кеңістік "өте үлкен". Сондықтан, фольга арқылы өткенде альфа-бөлшектерінің көбі ядродан алыс өтеді де, шашырамайды. Электрондар альфа-бөлшектен 8 мың еседей жеңіл болғандықтан, оның қозғалыс траекториясын өзгерте алмайды. Тек ядроға тікелей қарсы келіп қалған альфа-бөлшектер ғана онымен әсерлесіп, кері ұшады. Мұндай бөлшектер саны ядро радиусының атом радиусына қатынасымен анықталады.
2.Магнит өрісінің қозғалыстағы заядқа әсері.Лоренц күші және оның бағытын анықтау.
Магнит өрісі тек тоғы бар өткізгішке ғана емес, сол сияқты кез келген қозғалыстағы зарыдтарға да әсер ететіндігін көптеген эксперименттердің нәтижелері дәлелдеді. Ал магнит өрісіндегі әр зарядқа әсер ететін күшті Лоренц күші деп атайды. Енді осы Лоренц күшін табайық. Ол үшін біртекті магнит өрімінде ұзындығы l тоғы бар өткізгіш алайық. Өткізгіш магниит өрісінің бағытына   бұрышпен орналасқан. Өткізгішке ток теріс зарядты электрондардың бағытталған қозғалысы болғандықтан, осы зарядқа әсер  етуші күштерді анықтайық. Тоқтың бір элементін бөліп алып оған әсер етуші күшті Ампер заңына сәйкес жазайық:F = IB ∆ l sin мұндағы I - өткізгіштегі ток күші. Электрондық теорияға сәйкес ток шамасы мынаған тең:I = eno S,Мұндағы е – электрон заряды, no - өткізгіштің бірлік көлеміндегі еркін электрондардың саны,  - электрондардың бағытталған жылдамдығы, S - өткізгіштің көлденең қимасының ауданы.Енді осы тоқтың мәнін жоғарғы формулаға қойсақ, онда ол мынандай түрге келеді:F = В eno S ∆ l sin  Әрбір жеке зарядқа әсер ететін Лоренц күшін табу үшін ∆ l  элементтегі еркін электрондардың санын есептеу керек. Оны анықтау үшін көлденең қимасы S, ∆ l элементтегі барлық электрондар санын анықтаймыз n = no∆ lSСонда Лоренц күші мына қатыс арқылы есептелінеді:Осы өрнекті бірінші рет голланд физигі Лоренц (1853-1928) шығарған болатын, сондықтан оны Лоренц күші (Fл) деп атайды. Мұндағы   - магнит өрісінң күш сызықтары мен электрондардардың бағытталған жылдамдығының арасындағы бұрыш. Лоренц күшінің бағытын сол қол ережесі бойынша анықтайды, яғни магниит индукциясы алақанды тесіп өтсе, саусақтар электрондар жылдамдығының бағытын көрсетсе, онда бас бармақ Лоренц күшінің бағытын анықтайды. Сонымен, Лоренц күші электрондардың жылдамдығына перпендикуляр болып, оларға нормаль үдеу беріп отырды. Лоренц күші магнит өрісінде ешқандай жұмыс істемейді. Күш тек электрондардың жылдамдығының бағытын ғана өзгертеді. Олай болса жылдамдықтың шамасы мен кинетикалық энергиясы магнит өрісінде өзгермейді. Жалпы магниит өрісіндегі қозғалыстағы зарядқа магнит идукциясынан басқа, кернеулігі   электр өрісі де әсер етеді. Олай болса, зарядқа әсер етуші қорытқы күш электрлік күш пен Лоренц күшінің қосындысына тең болады. Тағы да бір ескертетін жағдай, магнит өрісі еш уақытта тыныштықта тұрған электр зарядына әсер етпей, тек қана қозғалыстағы зарядтарға ғана әсер етеді. Бұл тұрғыда магнит өрісінің электр өрісінен ерекшелігінің бар екенідігін байқауға болады.

Приложенные файлы

  • docx 17408029
    Размер файла: 267 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий