Методическая разработка (стр. 19 )

Основой послужило открытие квантовых свойств материи: новые корпускулярно-волновые представления о материи органически объединили идеи дискретности, присущие МКМ, и идеи непрерывности, свойственные ЭМКМ. Принципы квантовой теории являются общими и применимыми для описания движения всех частиц, взаимодействия между ними и их взаимных превращений.

Основные открытия этого периода.

Д. Менделеев	1834-1907 Россия	периодическая система элементов
Г. Кирхгоф	1824-1887 Германия	спектральный анализ излучения
А. Беккерель	1852-1908 Франция	открытие радиоактивности
В. Рентген	1845-1923 Германия	открытие рентгеновского излучения
Э. Резерфорд	1871-1937 Англия	исследования атома, модель атома
М. Планк	1858-1947 Германия	теория излучения
Н. Бор	1885-1962 Дания	модель атома, теория атома
А. Эйнштейн	1879-1955 Германия	теория фотоэффекта, E = mc²
Л. де Бройль	1892-1987 Франция	корпускулярно-волновой дуализм
П. Дирак	1902-1984 Англия	квантовая теория, античастицы
Э. Шредингер	1887-1961 Австрия	волновая механика
В. Гейзенберг	1901-1976 Германия	квантовая механика

Единство в материи – в основе лежит материальность всех элементарных частиц (открытие элементарных частиц и их превращения).

Принцип соответствия – всякая новая, более общая теория является развитием классической теории, не отвергает ее полностью, а включает в себя классическую теорию, указывая границы ее применения. Например, при скоростях, много больших скорости света законы и формулы специальной теории относительности переходят в законы и формулы механики Ньютона.

Принцип причинности – категория для связи явлений, из которых одно, называемое причиной, обуславливает другое, называемое следствием. Согласно принципу причинности, совокупность ряда обстоятельств всегда ведет к появлению следствий.

Единицы измерения

и размерности физических величин

Физическая величина

Пусть длина доски равна 2 метрам. Результат этого измерения - в данном случае длина - называется физической величиной. Его можно представить в виде двух частей

Примечание:

«2 м» на самом деле означает «2 х метр», как в алгебре 2у озна­чает «2 х у».

Основные единицы системы СИ

В научных исследованиях используются единицы измерения меж­дународной системы единиц СИ (SI - Systeme International). В этой системе имеются основные единицы, шесть из которых при­ведены в таблице справа. Другие единицы, используемые в СИ, являются производными от основных единиц.

Выбор основных единиц системы СИ был тщательно продуман для того, чтобы их можно было точно воспроизвести на обору­довании, имеющемся в метрологических лабораториях в раз­ных странах.

Физическая величина	Единица измерения
Наименование	Условное обозначение
длина масса время сила электрического тока температура количество вещества*	метр килограмм секунда ампер кельвин моль	м кг с А К моль

* В науке «количество вещества» - это результат измерения чис­ла имеющихся структурных единиц (атомов, ионов или моле­кул), из которых состоит вещество. Один моль содержит 6,02 хЮ23 частиц и просто связан с полной массой. Например, по определению 1 моль (6,02 XlO23атомов) углерода-12 имеет массу 12 г. Число 6,02 х 1023 называется постоянной Авогадро.

Производные единицы системы СИ

Для скорости в системе СИ нет собственной единицы. Однако существует уравнение, являющееся определением скорости (см. В1). Если за 3 с тело проходит путь, равный 12 м, то

Десятичные приставки

Для получения больших или меньших величин, единицы системы СИ, как основные, так и производные, можно использовать с десятичными приставками.

Здесь с единицами м и с мы обращались как с числами или ал­гебраическими величинами. Для экономии места опустим про­межуточные выкладки и запишем окончательный результат в виде 4 м/с или 4 м/с1. (Напоминаем, в математике 1/х = х"1 и т. д.)

Единица м"С"' является примером производной единицы в сис­теме СИ. Ее получают из определяющего уравнения. Внизу в таблице можно найти другие примеры производных единиц. Не­которые производные единицы получаются с помощью других производных единиц и имеют свои собственные названия. На­пример, 1 джоуль в секунду (Дж-с"') называется 1 ватт (Вт).

Десятичная	Условное	Численное	Десятичная	Условное	Численное
приставка	обозначение	значение	приставка	обозначение	значение
пико	п	ю-12	кило	к	103
нано	н	ю-9	мега	М	106
микро	мк	ю-6	гига	Г	10°
МИЛЛИ	м	ю-3	тера	т	ю12

Например,

1 мм = 10"3 м 1 км = 103 м

Примечание:

г», а не

1 грамм (10"3 кг) пишется

 

Физическая величина	Определяющее уравнение (упрощенное)	Производная единица	Специальный символ (и название)
скорость	путь/время	М'С-'	-
ускорение	скорость/время	MX"2	-
сила	масса х ускорение	КГ'М'С"2	П i"-|iO-Ori)
работа	сила X путь	Н-м	Дж ^хоуль)
мощность	работа/время	Джх-1	5- :=:Н
давление	сила/площадь	Н-м-2	г-с (паскаль)
плотность	масса/объем	кгм-3	-
заряд	сила электрического тока X время	А-с	<я |<улон)
напряжение	энергия/заряд	Дж-Кл-1	Й =.=,"ьт)
сопротивление	напряжение/ток	В-А'

Размерности физических величин Приведем три результата измерений: длина - 10м площадь -6 м2 объем - 4 м3	Пример 1 скорость =	пройденный путь _ [L]	= [LT-1]
затраченное время [Т]
Эти три физические величины имеют размерности длины, длины в квадрате и длины в кубе.	Отсюда видно,	что размерностью скорости буде	т [LT-<].
С использованием только трех основных единиц - длины [L], мас­сы [М] и времени [Т] - можно вывести размерности многих дру-	Пример 2	масса _ [М]_ гм|_з1
гих физических величин, пользуясь уравнениями, с помощью ко­торых эти производные величины определяются. Справа и внизу в таблице приводятся примеры такого рода.	объем [L 1 Видим, что размерность плотности [ML"3
Физическая	Определяющее /равнение		Размерность	В	основных
величина	(упрощенное)		из уравнения	сокращенная форма	единицах
длина	-		-	И		м
масса	-		-	[М]		кг
время	-		-	[Т]		с
скорость	путь		W [Т]	ЦТ"1]		м-с-1
время
ускорение	скорость время		[LT-4 [Т]	[LT-2]		мх-2
сила	масса х ускорение		[М] х [LT~2]	[MLT-2]		КГМ'С"2
работа	сила X путь		[MLT2] х [L]	[М1Л-2]		КГМ2'С"2
мощность	работа время		[MLT2] [Т]	[М1Л-3]		кгм2'С~3
давление	сила		[MLT2] Т	[ML-'T-2]		1 о кгм - с
площадь

Использование размерностей или основных единиц для проверки правильности уравнений