Физика

КОММЕРЦИЯЛЫҚ ЕМЕС АКЦИОНЕРЛІК ҚОҒАМЫ

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Физика кафедрасы

 

 

ФИЗИКА

 5В071700 – Жылу энергетика мамандығы бойынша

барлық бөлімде оқитын студенттердің

есептеу-графикалық жұмыстарына арналған

әдістемелік нұсқаулар

 

 

Алматы  2013

 

ҚҰРАСТЫРҒАНДАР: Мұхтарова М.Н., Сарсенбаева С.Н. Физика. 5В071700 – Жылу энергетика мамандығы бойынша барлық бөлімде оқитын студенттердің есептеу-сызба жұмыстарына арналған әдістемелік нұсқаулар.– Алматы: АЭжБУ, 2012. – 36 бет.

 

         Әдістемелік нұсқаулар есептеу-сызба жұмыс тапсырмаларынан (ЕСЖ), әдістемелік ұсыныстар мен ЕСЖ мазмұны мен орындау шарттарынан, қажетті әдебиеттер тізімінен тұрады.  

         Без. 33, кесте 12, әдеб. көр. –  18 атау.

 

Пікір беруші: доцент Абильдинова С.К

 

«Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2013 жылғы жоспары бойынша басылады.

 

   «Алматы энергетика және байланыс университеті»  ÓКЕАҚ, 2013 ж.

 

Кіріспе

 

 Физика курсын оқыту жоғары мектеп түлектерінің инженерлік-техникалық білімінің, дағдысы мен машықтарының іргелі базасын жасайды, олардың ғылыми дүниетанымын қалыптастырады.

Курстың негізгі мақсаттары:

а)  классикалық физика теориялары мен оның негізгі заңдарын, сондай-ақ физикалық зерттеулер әдістерін қолдану арқылы студенттердің біліктері мен дағдыларын қалыптастыру;

б) студенттердің шығармашылық ой-танымы мен ғылыми дүниетанымын, өзіндік танымдық іс-әрекет дағдыларын және физикалық жағдайларды модельдеу біліктілігін қалыптастыру.

         Физика курсы бойынша классикалық физиканың “Механика”, “Статистикалық физика және термодинамика”, ”Электродинамика” бойынша «Максвелл теңдеулері», «Тербелістер және толқындар физикасы», «Кванттық физика және атом физикасы», «Қатты дене, атом ядросы және элементар бөлшектер физикасы» бөлімдері оқытылады.

        Студенттердің физиканы оқып үйренуде алған білімдері мен біліктері ”Электротехника теориясының негіздері”, ”Электрлік машиналар”, “электр технологиялық қондырғылар”, “Ауыспалы процестер” сияқты техникалық пәндерді оқуда негіз бола алады.

        Физика курсы төрт модульден тұрады, олардың әрқайсысы үш деңгейге бөлінген (А, В, С - таңдау бойынша) есептік-сызбалық жұмыстардан тұрады. Варианттың нөмірін студенттің өзі таңдап, оны машықтану сабақты жүргізетін оқытушы бекітеді.

        Осы жетекші құралға дәрістердің, студенттердің өзіндік жұмысының (СӨЖ) тақырыптары мен жоспары, сабаққа дайындық сұрақтары мен типтік есептердің нөмірлері, ЕСЖ варианттары, оқу үдерісінің кестесі  (ЕСЖ тапсыру мен қорғау, коллоквиумдер тапсыру және бақылау жұмыстарын орындау уақыттары) енгізілген.

        Студенттердің физиканы оқып үйренуде алған білімдері мен біліктіліктері «Электротехника теориясының негіздері», «Теориялық механика», «Қолданбалы механика», «Техникалық гидродинамика», «Гидравлика», «Жылутехникалық өлшеулер» сияқты техникалық пәндерді оқуда негіз бола алады.

 

1 «Физика 2» пәнін үйренудегі ұсыныстар

 

  Классикалық физиканы «Максвелл теңдеулері» тарауымен аяқтап, кванттық физика мен кванттық механиканы оқып үйренуде классикалық физиканың жетістіктерін және қазіргі физиканың негізін қалайтын ұғымдарды, қазіргі (кванттық) физиканың негізгі түсініктері, заңдары мен ұстанымдары және олардың маңызды салдарларын түсініп алу қажет. 

«Максвелл теңдеулері» бөлімінде электромагниттік индукция құбылысын (Фарадей-Максвелл заңы) білу, оның электромагниттік өріс теориясының дамуындағы орнын білу өте маңызды және Максвелдің теңдеулер жүйесінің физикалық мағынасына ерекше назар аудару керек.

«Тербелістер мен толқындар физикасы» бөлімінде механикалық және электр тербелістері мен толқындарды олардың сипаттамалары мен теңдеулеріндегі ұқсастықтары мен айырмашылықтарды ескере отырып, қатар оқу қажет. Аналитикалық әдіспен қатар, амплитуданың айналу векторының көмегімен гармоникалық тербелістерді графиктік бейнелеу әдісін меңгеру қажет.

 «Кванттық физика және атом физикасы» бөлімінде:

- сәуле шығарудың кванттық табиғатының дамуындағы жылулық сәуле шығарудың ролін;

- жылулық сәуле шығарудың, Комптон эффектісінің, фотоэфектінің негізгі заңдылықтарын;

- фотонның электромагниттік сәуле шығарудың кванты ретінде қасиеттері мен сипаттамаларын;

- табиғаттың әмбебап заңы ретінде электромагниттік сәуле шығару мен заттардың корпускула-толқындық екіжақтылығын білуі қажет.

Анықталмағандықтар қатынасының кванттық механика классикалық механиканың түсініктеріне шек қоятындығы жөніндегі физикалық мағынасына, бөлшектің күйін  толқындық функция арқылы берудің қажеттілігіне назар аудару қажет.

«Қатты дене, атом ядросы және элементар бөлшектер физикасы» бөлімінде металл, диэлектрик және жартылай өткізгіштердегі электрондардың энергетикалық аймақтар бойынша таралудағы айырмашылықтарын түсіну, жартылай өткізгіштердің меншікті және қоспалық өткізгіштігін, р-n ауысудың қасиеттерін оқып үйрену қажет. Атом ядросының құрылысын, ядролық күштердің ерекшеліктерін, ауыр ядролардың бөліну реакциясы мен термоядролық реакциялардың физикалық мәнін, ядро энергиясын практикалық қолданудың мүмкіндіктерін жақсы меңгеру қажет.

 

2.1   № 1ЕГЖ «Механиканың физикалық негіздері

Статистикалық физика және термодинамика» тақырыбына тапсырмалар

 

Мақсаты: физиканың негізгі құбылыстарын үйрену, материяның қозғалысының жалпы формасын және МКТ негізгі заңдары мен изопроцестерді меңгеру. 

1кесте-Күндізгі оқу орындарындағы студенттерге арналған тапсырмалардың варианттары 

А қосымшасы

деңгей

Нұсқа

Жалпы физика курсының есептер жинағы./

Т.С. Байпақбаев,

Х.Қ.. Майлина

  Жалпы физика курсының есептер жинағы./В.С.Волькенштейн

А Қосымшасы

А

1

1.2; 3.24; 3.53

5.164; 5.227(б)

1; 11

 

2

1.7; 3.19 (3);  3.52

5.122; 5.38

2; 12

 

3

1.8; 3.19 (2); 3.56

5.39; 5.96

3; 13

 

4

1.3; 3.19(1); 3.57

5.97; 5.167

4; 20

 

5

1.10; 3.18 (б); 3.58

5.99(а); 5.170

57; 15

 

6

1.42; 2.10; 3.59

5.99(б); 5.135

6; 16

 

7

1.28; 3.18 (а); 3.60

5.100; 5.140

7; 31

 

8

1.31; 3.17; 3.61

5.174; 5.195

8; 38

 

9

1.45; 2.3; 3.62

5.101(б); 5.218

9; 28

 

10

1.44; 2.2; 3.65

5.95; 5.107

10; 17

В

11

1.41; 3.12; 3.36

5.182; 5.229

21; 54

 

12

1.46; 2.4; 3.35(1)

5.94; 5.183

22; 55

 

13

1.47; 2.6; 3.35 (2)

5.53,5.123

23; 44

 

14

1.49; 3.13; 3.35(3)

5.56; 5.77

24; 52

 

15

1.50; 3.11(3); 3.37(1)

5.201; 5.60,

25; 56

 

16

1.48; 3.11(2); 3.37(2)

5.204; 5.62,

26; 7

 

17

1.36; 3.11(1); 3.37(3)

5.133; 5.206

27; 59

 

18

1.26; 3.22; 3.38

5.175; 5.199

28; 53

 

19

1.14; 2.12; 3.39

5.58; 5.219

29; 58

С

20

1.17; 2.11; 3.5(б)

5.57; 5.78

30; 61

 

21

1.2; 2.14; 3.1

5.205; 5.222

31; 62

22

1.24; 2.9; 3.2

5.206; 5.223

32; 63

23

3.4; 3.34; 1.18

5.207; 5.225

33; 64

24

3.8(а); 3.49; 1.19

5.209; 5.218

34; 65

25

1.22; 3.8(б); 3.25

5.210; 5.226

35; 60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А.1 “Санақ жүйесі” дегеніміз не? Санақ жүйесінің механикалық қозғалысты сипаттауда қандай маңызы бар? Материялық нүктенің жалпы түрдегі кинематикалық қозғалыс заңын векторлық және скалярлық түрде жазылуын көрсетіңіз. Бұл теңдеулер неге осылай аталады?

А.3 s(t) жолдың графигіне сәйкес келетін u(t) жылдамдықтың  графигін тұрғызыңыз. Берілген мәліметтерден әртүрлі уақыт мезеттері үшін дененің үдеуін анықтауға бола ма?

А.4 Жер серігі Жерді эллипстік орбита бойымен айналып қозғалады. Суретте қозғалыс бағыты тілшемен көрсетілген. 1, 2, 3 нүктелері үшін серікке әсер етуші  күштің бағытын және оның  толық үдеуінің бағытын көрсетіңіз. Осы нүктелердегі  шамасының таңбасы қандай болады?

А.5 Бөлшек қисық сызықты траектория бойынша қозғалады. Келесі өрнектердің физикалық мағыналары қандай:

а) ; б) ; в) ; г) ; д) ; е) ; ж) ; к) , мұндағы - бөлшектің жылдамдығы; - бөлшектің үдеуі?

А.6 Дене  бастапқы жылдамдықпен көкжиекке a бұрыш жасап лақтырылды. Ауаның кедергісі елеусіз аз. а) Дененің траекториясын салыңыз. б) қозғалыстың бастапқы кезіне, жоғары көтерілу нүктесіне, қозғалыстың соңына сәйкес келетін траектория нүктесіндегі  нормаль және  тангенциал үдеулердің векторларын көрсетіңіз. Осы нүктелердегі неге тең?

А.7 Бөлшек радиусы R шеңбер бойымен бірқалыпты қозғалады. - радиус-вектор, ол шеңбердің центріне қатысты бөлшектің орнын анықтайды. а) t < Т және t = Т кездегі , ,  салыстырыңыз; б)  немесе   өрнектерінің қайсысы нөлге тең емес?

А.8 Суреттегі u(t) жылдамдыққа сәйкес келетін S(t) жолдың, a(t) үдеудің графиктерін тұрғызыңыз. Дене түзу сызықты қозғалады.

 

А.9 Нүкте тарқатылған спираль бойымен қозғалған кезде, оның нормаль үдеуі тұрақты болып қалады. Осы кезде нүктенің сызықтық және бұрыштық жылдамдықтары қалай өзгереді?

А.10 Ньютонның үшінші заңы. Әсер және қарсы әсер. Олардың айырмашылықтарының субъективті сипаттамасы. Өзара әсерлесу кезіндегі өрістің ролі қандай?

А.11 Инерциалды санақ жүйесінде біздің Жер бетінде тұрғанымызды анықтау үшін Ньютонның бірінші заңы қалай жауап берер еді?

А.12 Консервативтік күштер түсінігін тұжырымдап, мысал келтіріңіз.

А.13 Консервативтік емес күштер түсінігін тұжырымдап, мысал келтіріңіз.

А.14 Жалпы жағдайда қатты дененің қозғалысы қанша теңдеумен сипатталады? Ол қандай теңдеулер?

А.15 Ньютонның үш заңының арасында қандай логикалық байланыс бар? Ньютонның бірінші заңын екінші заңының салдары ретінде қарастыруға бола ма?

 А.16 Егер сіз жәшікті 100 Н күшпен  тартсаңыз, онда сізге қарама-қарсы бағытта жәшіктің өзгеріске ұшырайтын бетінен 100 Н күш әсер етеді. Бұл күштер бір-бірін теңгере ала ма?  Бұл жерде қозғалыс болуы мүмкін бе?

А.17 Аз және шекті орын ауыстыруларда күштің жұмысы қалай өрнектеледі? F(S) графигінен жұмысты анықтауға бола ма? Жауабыңызды түсіндіріңіз. Қатты дене қозғалғанда ішкі күштердің жұмысы нөлге тең болатынын көрсетіңіз.

А.18 Абсолют қара денені инерция моментінің бір ғана тұрақты мәнімен сипаттауға бола ма? Неліктен? Инерция моментінің физикалық мағынасы қандай?

А.19 Жүргізуші тежеуішті басқанда автомобиль баяу қозғала бастады. Оның жылдамдығын кемітуші күштерді тежеуіш қалыптардың дөңгелекке әсер ететін үйкеліс күштері деп айтуға болады ма?

А.20 Динамикада  күш пен m масса қалай анықталады? Осы физикалық шамаларға тән қандай қасиеттер бар?

А.21 Ньютон заңдарын түсіндіріңіз. Олардың арасында қандай байланыс бар? «Инерция» және «инерттілік» ұғымдарына анықтама беріңіз.

А.22    Ағысқа қарсы жүзген адам жағаға қатысты орын ауыстырмайды. Осы жағдайда адам жұмыс жасайды ма? Егер адам жүзбей, судың бетінде ағыспен бірге қозғалса, онда адаммен жұмыс жасалына ма?

А.23 Центрге тартқыш күш. Оның өзіңіз білетін басқа күштерден айырмашылығы қандай? Центрге тартқыш күш жұмыс істейді ме? Жауабыңызды түсіндіріңіз.

А.24 Инерция күштерін қарастыру қажеттілігі қай кезде және қалай пайда болады? Мысалдар келтіріңіз.

А.25 Кинетикалық және потенциалдық энергиялардың негізгі қасиеттерін атаңыз. Кинетикалық және потенциалдық энергиялардың айырмашылықтары қандай?

А.26  Доптың жылдамдығы 4,4 м/с-тен 3,5 м/с-ке өзгеретін болса, доптың секіру уақытында оның импульсі бола ма? Жауабыңызды есептеулер арқылы түсіндіріңіз.

А.27  Массасы m2 , жылдамдығы  шар тыныштықта тұрған массасы m1 шарға соғылады. Соқтығысқаннан кейінгі шарлардың  және  жылдамдықтарының бағыттары суретте көрсетілгендей болуы мүмкін бе? Егер жылдамдықтардың бағыттары дұрыс көрсетілді деп есептесеңіз, a бұрышының шартын тұжырымдаңыз.


А.28 Траекторияның қандай да бір нүктесінде бөлшектің потенциалдық энергиясы U=5 Дж. Осы нүктеде берілген мәлімет арқылы бөлшекке әсер етуші күшті анықтауға бола ма?

А.29  Қандай өрістер а) потенциалды; б) потенциалды емес болып табылады? Мысал келтіріңіз.

А.30 Масса мен энергияның арасындағы байланыстың физикалық мағынасы неде? Осы жағдайда масса нені анықтайды.

А.31 Нүктенің винттік сызық бойымен қозғалғандағы жылдамдығы мен үдеуін анықтаңыз. Жауабыңызды сурет арқылы түсіндіріңіз.

 

 

 

 

 

 

 

А.32 Вертикаль орналасқан шеңбердің диаметрі және хордасы бойымен АВ және АС науалардан бірмезгілде массалары бірдей m бастапқы жылдамдықсыз екі дене сырғанайды: а) денелердің АВ және АС науалары ойымен түскен уақытын; б) шеткі нүктелердегі жылдамдықтарын салыстырыңыз. Үйкеліс ескерілмейді.

А.33 Бөлшектің нормаль үдеуі модулі бойынша тұрақты. Тангенциал үдеудің қозғалыс бағытына проекциясы: а) нөлге тең; б) оң; в) теріс болған жағдайлардағы бөлшектің траекториясының пішіні қандай болады?

А.34  жылдамдықпен ұшып келе жатқан массасы m1 дене тыныштықта тұрған массасы m2 денеге соғылған кезде болатын абсолют серпімсіз соққыдан кейінгі денелердің жылдамдықтарының формулаларын қорытып шығарыңыз. Алынған нәтижені келесі жағдайлар үшін талдаңыз: а) m1>> m2; б) m1<< m2.

А.35 Горизонталь жазықтықта массасы m жіп шарғысы жатыр. Оның өз осіне қатысты инерция моменті I. Оралған жіп қабатының радиусы r, шарғының сыртқы радиусы R. Шарғыны үйкеліссіз жіптің бір ұшынан горизонтқа  a бұрыш жасап бағытталған  тұрақты күшпен тарта бастады. Катушканың қозғалыс теңдеулерін жазыңыз.

А.36 Массасы m біртекті тұтас цилиндр  горизонталь орналасқан екі білеудің үстінде жатыр. Цилиндрге жіп оралған, жіптің бір ұшына вертикаль бағытталған тұрақты  күш әсер етеді. Цилиндрдің қозғалыс теңдеулерін жазыңыз.

А.37 Есепте берілген шамалар бойынша газ молекуласының орташа квадраттық жылдамдығын есептеуге бола ма: а) <Wілг>, М; б) р, М, n; в) р, . Жауабын түсіндіріңіз.

А.38 Газдың қысымы р оның тығыздығына  тура пропорционал болған жағдайда, газ қысымын арттырсақ, молекуланың жылулық жылдамдығы өзгере ме? Себебін түсіндіріңіз.

А.39  Егер: а) тұрақты температурада газ молекулалары диссоцияланса; б) молекулалардың концентрациясы тұрақты, ал температурасы өзгерсе газ қысымы өзгере ме?  Жауабын түсіндіріңіз.

А.40 Газдың қысымы . Қандай изопроцестерде n өсуімен қатар <Wілг> өседі? Жауабын түсіндіріңіз.

А.41 Газдың қысымы . Қандай изопроцестерде n өссе <Wілг> кемиді? Жауабын түсіндіріңіз.

А.42 Массасы тұрақты қандай да бір газ бір тепе-теңдік күйден екінші күйге көшеді. Молекулалардың жылдамдықтары бойынша таралу графигінде: а) Максвелл таралу қисығының максимумының орны; б) осы қисықтың ауданы өзгере ме? Егер өзгерсе,  неліктен?

А.43 Газдың тығыздығын  және молярлық массасын М біле отырып, көлем бірлігіндегі молекула санын табыңыз. Бұл физикалық шама қалай аталады?

А.44 Қандай да бір мөлшердегі бір атомды газы бар ыдыс  жылдамдықпен келе жатып, кілт тоқтайды. Осы кезде молекулалардың орташа квадраттық жылдамдығының квадраты қаншаға өседі? Орташа квадраттық жылдамдық дегеніміз не?

А.45 Қалыпты атмосфералық қысымдағы оттегін тығыздығы қалыпты жағдайдағы азоттың тығыздығына тең болу үшін, қандай температураға дейін  қыздыру керек?

А.46 Тығыз жабылған ыдыстың қақпағын ыссы су ағынына ұстағанда, қақпақтың  неліктен жеңіл ашылатындығын түсіндіріңіз.

А.47 Массалары  ж?не оларға сәйкес молярлық массалары  әр түрлі идеал газдан тұратын қоспа берілген. Осындай қоспаның күй теңдеуін мына теңдеумен     өрнектеуге болатынын көрсетіңіз, мұндағы - қоспаның массасы. М-ді тауып, оның нені анықтайтынын түсіндіріңіз.

А.48 Газ заңдары. Газ заңдарында молекуланың өлшемі неліктен ескерілмейтіндігін түсіндіріңіз?

А.49 Жерден жоғары қарай көтерілген сайын, атмосферадағы N2 молекула сандарының O2 молекула сандарына қатынасының өсуін түсіндіріңіз?

А.50 Микро және макроскопиялық параметрлер. Температура макроскопиялық немесе микроскопиялық айнымалы шамаға жата ма ?

А.51  Шарль заңын молекула-кинетикалық теория тұрғысынан және орташа кинетикалық энергия мен абсолют температураның байланысы арқылы  түсіндіріңіз.

А.52 Гей-Люссак заңын молекула-кинетикалық теория тұрғысынан және орташа кинетикалық энергия мен абсолют температураның байланысы арқылы   түсіндіріңіз.

А.53  Ішкі энергия. Неліктен термодинамика мен молекулалық физикада ішкі энергияның шамасын есептегенде, атом мен иондағы электрондардың және ядродағы нуклондардың байланыс энергияларын ескермейміз?

А.54 Изотермиялық, изобаралық және изохоралық процестер үшін, идеал газ тығыздығының температураға тәуелділік графигін сызып, оларды түсіндіріңіз.

А.55 Егер газды тез қыссақ (мысалы, поршеньді сығу), онда оның температурасы өседі. Поршень астындағы газдың көлемін үлғайтсақ, газ суыйды. Температураның өзгеруін молекула-кинетикалық теория тұрғысынан түсіндіріңіз. Молекулалардың қозғалыстағы поршеньмен соқтығысуын ескеріңіз.

А.56 Жылдамдықтың  айнымалы шамасынан =/ық айнымалы шамасына өте отырып, Максвелдің таралу функциясын түрлендіріңіз, мұндағы - молекулалардың ең ықтимал жылдамдығы.

А.57 а) изобаралық; б) изотермиялық  процестерде газ көлемін ұлғайтсақ динамикалық тұтқырлық  қалай өзгереді?

А.58 Изотермиялық ұлғаю кезінде а) молекулалардың орташа кинетикалық энергиясы; б) молекулалардың орташа еркін жүру жолы неге және қалай өзгереді?

А.59 Газ жабық ыдыста тұр. а) 1 с уақыт ішіндегі молекуланың басқа молекулалармен соқтығысуының орташа саны; б) молекуланың орташа еркін жүру жолы-молекулалардың жылулық қозғалысының орташа жылдамдығынан тәуелді бола ма және неліктен?


А.60 Суреттегі түзулердің қайсысы молекулалардың орташа квадраттық жылдамдығының температураға тәуелділігін логарифмдік масштабта дұрыс көрсетеді? Жауабын түсіндіріңіз.

 

А.61 Газ молекуласының еркін жүру жолының орташа ұзындығының өзгерісін түсіндіріңіз: а) изобаралық қыздырғанда; б) қысымын изотермиялық өсіргенде. Молекуланың әсерлік диаметрі тұрақты. Молекуланың еркін жүру жолының орташа ұзындығының температураға тәуелді графигін құрыңыз  < l >=< l >(T).

А.62 Максвелл және Больцманның таралу заңдарын қолданып, не себептен Айда атмосфера болмайтынын, ал Жерде атмосфераның шашырау жылдамдығы өте аз екенін түсіндіріңіз.

А.63 Тепе-теңдіктің әртүрлі уақыт мерзімінде орнайтындығы белгілі. Диффузия үшін тығыздықтың теңгерілуінің уақытқа тәуелділігін Фик теңдеулерін және физикалық шамалардың өлшем бірліктерін пайдалана отырып анықтаңыз.

А.64  Идеал газдың молекулаларының жылдамдық бойынша таралуы туралы Максвелл заңы. Максвеллдің жылдамдық бойынша таралу қисығы ассиметриялы болып келеді. Бұл нені білдіреді?

А.65 Тасымалдау құбылыстары, кейбір жағдайда тасымалдау құбылысын “үш ұқсастық” деп атайды. Фик, Фурье, Ньютон заңдарын біріктіретін тасымалдау теңдеуін жазып, түсіндіріңіз.

А.66  Идеал газы үшін Cp-Cv=R болатындығын түсіндіріңіз. R-ң физикалық мағынасы қандай?

 

2.1  №2 ЕСЖ «Электростатика. Магнетизм. Максвелл теңдеуі» тақырыбына тапсырмалар

 

Мақсаты: физикалық құбылыстарды оқып үйренуде алған білімдері мен теориясын түсінуде, есептерді нақты жолдармен шығаруға үйрету.

 

2 кесте-Күндізгі оқу орындарындағы студенттерге арналған тапсырмалардың варианттары 

Б-қосымшасы

       деңгей

       нұсқа

Жалпы физика курсының есептер жинағы. Электроста­тика. Магнетизм.

Т.С. Байпа?баев,

Х.Х. Манабаев.

«Жалпы физика курсының есептер жинағы»

В.С. Волькенштейн

Б қосымша

сы

А

1

1.8; 2.2; 3.20

11.73; 11.36

1;  22

 

2

1.2; 2.3; 3.21

11.74; 11.37

2;  21

 

3

1.5; 2.4; 3.25; 2.43

11.75

Б.3;  24

 

4

1.17; 2.45; 3.34

11.76, 11.48

4;  25

 

5

1.18; 2.7; 2.46

11.5, 11.55

5;  29

 

6

1.9; 2.47

11.6; 11.78; 11.39

6;  26

 

7

1.6; 2.11

11.7; 11.79; 11.41

7;  23

 

8

1.18; 2.31; 3 .18

11.8; 11.65

8;  30

 

9

1.21; 2.7; 3 .20; 5.12

11.51

9;  31

 

10

2.5; 2.27; 3.37; 5.13

11.64

10;  33

Б

21

1.27; 2.43

11.80; 11.53; 11.57

46;  51

 

22

1.31;  2.20; 3.30

11.45; 11.56

44;  52

 

23

1.32; 2.23; 1.46,

11.20(а); 11.81

45;  54

 

24

1.34, 2.34, 3.5

11.22, 11.46

42;  53

 

25

3.4, 4.19

11.20(б), 11.43, 11.57

41;  57

 

26

1.26, 2.28, 3.16, 4.39

11.19(а)

47;  55

 

27

5.32, 3.39, 5.27,18,1

11.26

50;  56

 

28

2.30, 3.9, 5.33,

11.82, 11.47

49;  58

 

29

1.42, 2.31, 3.11,

11.31,11.66

48;  59

 

30

1.44, 2.34, 3.14

11.19(б),11.49

43;  60

С

31

1.40, 2.33, 3.15

11.23, 11.45

65;  70

 

32

1.43;  2.38, 3.17, 4.43

11.26, 11.53

66;  61

33

1.46; 2.40, 3.19

11.32,11.35

67;  62

34

1.40; 2.35; 3.12

11.43,11.37

68; 63

35

1.38; 2.36;

11.84,11.24,11.50

69; 64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б.1  q1 және q2  зарядтарымен зарядталған екі бірдей шариктер F1 күшпен өзара әсерлеседі. Шариктерді бір-біріне түйістіріп, оларды қайтадан бұрынғы ара қашықтыққа ажыратып қойды. Соңғы жағдайда F2 өзара әсер күшінің  F1 күштен әрдайым үлкен болатынын дәлелдеңіз.

Б.2 Зарядтың негізгі қасиеті - оның инварианттылығы болып табылады: заряд тасымалдаушылардың қозғалысы кезінде заряд өзгермейді. Зарядтың  тығыздығы (көлемдік, беттік, сызықтық) инвариантты қасиетке ие болуы мүмкін бе?

Б.3 Зарядтары q1, q2, q3  үш зарядталған металл шарлар берілген. Егер q3 зарядты алып тастаса, бірінші шарикке  күш әсер етеді. Егер q2 зарядты алса, онда -  әсер етеді. Олай болса, үш зарядтың барлығы тұрған кезде, 1-ші шарикке әсер ететін күш -ке тең болмайды. Бұл жағдайда өрістің суперпозиция принципі орындала  ма?

Б.4 Жазық конденсатордың өрісі біртекті. Оның кернеулігі Е, ал оның астарларындағы заряд q. Конденсатордың әрбір пластинасына әсер етуші күш -ге тең бола ма? Жауабын беріңіз және өзіңіздің тұжырымыңыздың дұрыстығын дәлелдеңіз.

Б.5 Егер өзара әсерлесуші және өзара түрленуші бөлшектер жүйесінің шекаралары арасында ток жүрмесе, мұндай жүйелердің заряды өзгеруі мүмкін бе? Мысал келтіре отырып, толық түсініктеме беріңіз.

Б.6 Бір-бірінен r ара қашықтықта q1 және q2  екі нүктелік заряд орналасқан. S - симметрия жазықтығы. Екі заряд оң және бір – біріне тең q1=q2=q болған жағдайда осы зарядтардың өрістерінің сипаты қандай болады? S жазықтығы эквипотенциал болып табыла ма? Өрістің күш сызықтарының және эквипотенциал беттерін сызыңыз.

         Б.7  Бір-бірінен r ара қашықтықта q1 және q2  екі нүктелік заряд орналасқан. S - симметрия жазықтығы. q1=q2=q  зарядтар модульдері жағынан тең, таңбалары жағынан қарама-қарсы болған жағдайда осы зарядтардың өрістерінің сипаты қандай болады? ( 6-есептің суретін қара).

         Б.8  Қандай жағдайда зарядталмаған өткізгіштің потенциалы оң болады? Зертханалық жұмыстарды орындауда және ЕГЖ есептерін шығаруда алған тәжірибелеріңізден мысал келтіріңіз.

     Б.9 Кернеулігі  біртекті электр өрісіне жылдамдығы  электрон ұшып кіреді. Электрон жылдамдығы 1) өрістің  күш сызықтарына параллель және 2) перпендикуляр жағдайлардағы электронның қозғалысына сипаттама беріңіз және траекториясын салыңыз.

         Б.10  Кернеулігі  біртекті электр өрісіне жылдамдығы  протон ұшып кіреді. Протон жылдамдығы1) өрістің  күш сызықтарына параллель және 2) перпендикуляр жағдайлардағы протонның қозғалысына сипаттама беріңіз және траекториясын салыңыз.

         Б.12  Электр өрісінің кернеулігін есептеу үшін Гаусс теоремасын қандай жағдайларда қолданады? Осы теореманың қолдану алгоритмін құрыңыз.

         Б.11  Тұйық беттің ішінде зарядтардың алгебралық қосындысы нөлге тең. Осы беттің ішіндегі барлық нүктелерінде кернеулік 0-ге тең бола ма? Жауабын түсіндіріңіз және нақты мысал келтіріңіз.

         Б.13  А нүктесін қамтитын қандай да бір бет арқылы өтетін q1, q2 және q3 зарядтары туғызған электр өрісінің кернеулік ағыны нөлге тең. Сонда А нүктесіндегі зарядқа электр күштері әсер етпейді деп айтуға бола ма? Жауабыңызды мысал келтіре отырып, түсіндіріңіз.

         Б. 14 Кеңістіктің қандай да бір бөлігінде тұйық контур арқылы өтетін электр өрісі кернеулік векторының ағыны нөлге тең. Онда кеңістіктің осы бөлігінде электр өрісі жоқ деуге бола ма? ( вектор ағыны түсінігінің физикалық мағынасын түсіндіріңіз,  мысал келтіріңіз).

         Б.15 Металдарда еркін заряд тасымалдаушылар - электрондар, ал электролиттерде – иондар болып табылатынын қандай тәжірибелер дәлелдейді? (оларды атаңыз және қысқаша мағынасын айтыңыз).

         Б.16  Жұқа өткізгіш қабатта  (фольга, электролит қабаты) ток өтіп жатыр. Гальванометрді қолдана отырып, осы қабаттың берілген нүктесі арқылы   өтетін эквипотенциал беттің пішіні қандай болатынын айтыңыз. Осы нүктеде электр өрісінің кернеулігі векторының бағытын қалай анықтауға болады?

         Б.17  Вольтметр мен амперметрдің негізгі айырмашылығы қандай? Амперметр мен вольтметрді жүктемеге қосу сызбаларын салыңыз.

         Б.18  Ток көзінің ПӘК-і .

Осы формулаға сәйкес неғұрлым R көп болса, соғұрлым  көп болады. Онда неге тәжірибеде ток көзі мен жүктеменің кедергілерін бірдей етіп таңдайды?

        Б.19 Электр тізбегінің бөлігі кедергілері  R1:R2:R3=3:2:1 болатындай етіп тізбектей қосылған үш резистордан тұрады. 1 нүктенің потенциалы 2-ші нүктенің потенциалынан үлкен. Токтың бағытын көрсетіп, 1-2 бөлігіндегі потенциалдың  сапалық графигін тұрғызыңыз. Оларды қосқан сымдардың кедергілерін 0-ге тең деп есептеймі

        Б.20 Гальваникалық элементтің ЭҚК – і Е, ал ішкі кедергісі r. Егер тізбек ажыратылған болса, 1-2 нүктелердің арасындағы потенциалдың таралуының сапалық графигін тұрғызыңыз.

1   

       Б.21 Радиусы R дөңгелек тесігі бар шексіз жазықтық оң зарядпен біркелкі зарядталған. Жазықтықтағы зарядтың беттік  тығыздығы  .  Жазықтық l ара қашықтықта тұрған оң нүктелік  q зарядқа  F  күшпен әсер етеді. l қашықтықтың ұзаруына байланысты, F күштің шамасы қалай өзгереді (арта ма, кеми ме?). Жауаптарды өрнектермен түсіндіріңіз.



        Б.22  +q және -q қозғалмайтын 2 нүктелік зарядтың арасында диэлектрлік науа бойымен заряды -q кішкене шар қозғалады. Оның  АВ аралықтағы қозғалысын сипаттаңыз. Кішкене шардың А нүктесінен  В нүктесіне жеткен кездегі кинетикалық энергиясының өзгерісін анықтаңыз. Барлық жүйе горизонталь жазықтықта жатады. Үйкеліс ескерілмейді. А және В нүктелері нүктелік зарядтардың симметрия жазықтығында жатыр.

 

        Б.23 АВ бөлігінде тарылатын металл түтіктің осі бойынша  жылдамдықпен зарядталған бөлшек қозғалады. Бөлшек  АВ тар бөлігінен өткен кезде, оның жылдамдығы өзгере ме?

 

   

 

 

 

 

        Б.24  біртекті электр өрісіне диэлектрик пластина орналасқан. Соның нәтижесінде өріс суретте көрсетілгендей өзгереді.  және векторының қасиеттерін пайдалана отырып:

 а) суретте қай вектордың күш сызықтары көрсетілгенін анықтаңыз?

 б) пластина затының 2 және қоршаған ортаның 1 диэлектрик өтімділігін салыстырыңыз. 


        Б.25 1) Газдағы ток тасымалдаушылар қалай пайда болады, оларды атаңыз. 2) Газдағы ток тасымалының концентрациясы неге тәуелді? 3) Неге теріс за­рядтардың орташа қозғалғыштығы оң зарядтың қозғалғыштығынан үлкен?                   

        Б.26  Екі дұрыс тұжырымды қарастырайық:1) өткізгіште ток пайда болу үшін, электр өрісін тудыру керек. 2) өткізгіште заряд әрқашан өткізгіштің ішінде әрі 0-ге тең болатындай етіп орналастырады. Осы тұжырымдарды бір-бірімен қалай байланыстыруға болады? Тогы бар өткізгіштің ішінде өріс қалай пайда болады?

        Б.27 Егер резистор ЭҚК-іне ие бола алса, ЭҚК-ң  пайда болу механизмін түсіндіріп, мысал келтіріңіз.

        Б.28 Шырша гирляндысының  шамдарын параллель және тізбектегі қосудағы  артықшылықтары мен кемшіліктерін атаңыз.

        Б.30  Металдардың электр өткізгіштің  классикалық теориясы бойынша:

1)     еркін жүру жолының; 2) электрондардың еркін жүру уақытының мағынасы қандай?

        Б.31 Төмендегі жағдайлар үшін электр күштерінің жұмысы мен 1 секунд ішінде бөлініп шыққан жылу мөлшерін салыстырыңыз: 1) ұштарындағы потенциалдар айырмасы U  және  I тогы бар резисторда; 2) қысқыштарындағы потенциалдар айырмасы U және I токпен зарядталатын аккумуляторда, 3) батарея қысқыштарында потенциалдар айырмасы U, сыртқы кедергіге I  ток беруші аккумулятор батареясында.

        Б.31 Суретте келтірілген сызба бойынша реостаттың тиегін қозғалтқанда вольтметрдің көрсетуі қалай өзгереді? Вольтметрдің кедергісі - өте үлкен, амперметрдің кедергісі елеусіз аз деп есептейміз.U(R)тәуелділік графигін сапалық тұрғызыңыз.  қандай болғанда вольтметрдің көрсетуі  Е  ЭҚК-ден 0,1%-ке өзгереді?


Б.8 сурет

Б.32 Мынадай есепті қарастыралық: Зарядтары  q1=3×10-5Кл, q2=15×10-5 екі бірдей металл шар бір-бірінен r=1м қашықтықта орналасқан. Олардың өзара әсерлесу энергиясы  . Шариктерді электр сыйымдылығы өте аз өткізгішпен жалғады. Олардың зарядтары теңесті, сосын өткізгіш сымды алып тастады. Енді олардың энергиясы . “Артық” энергия қайдан алынды? Энергияның сақталу заңы бұзылды ма, әлде талдау кезінде қате жіберілді ме? Өзіңіздің жауабыңызға дәлел келтіріңіз.

Б.33 Жазық ауа конденсаторын аккумулятор батареясының полюстеріне жалғады. Бұл жағдайда конденсатордың энергиясы  . Егер конденсатор астарларын  жәймен алыстатсақ, онда конденсатордың энергиясы кемиді. Астарларын алыстатқан кезде, біз оң жұмыс істейміз. Осының барлығын энергияның сақталу заңына сүйеніп, түсіндіріңіз.

Б.34 Био-Савар-Лаплас заңын жазыңыз. Осы заңның өрнегінде қандай векторлардың арасында бұрыш 900-қа тең болады? Жауабын сызба арқылы түсіндіріңіз.

Б.35 Кез келген магнит өрісіндегі тогы бар контурға (магнит моменті ) әсер етуші күштерді нақты мысал келтіре отырып, сипаттаңыз.

Б.36 Магниттелген заттың көлемінің әрбір элементінің магнит моменті . Біртекті емес магнит өрісінде магнит моментіне әсер етуші күштің жалпы өрнегін пайдалана отырып, өлшемі кішкене пара - және  диамагнетик шарға осы өрістің әсері қандай болатынын анықтаңыз.

Б.37 Парамагнетиктің магниттелу механизмін қысқаша мазмұндаңыз. Оның магнит өтімділігі неге тәуелді? Электростатикада осы құбылысқа ұқсас қандай құбылыс бар?

Б.38 Ампер заңының  өрнегінде қандай векторлардың арасында бұрыш 900-қа тең болады? Жауабын сызба арқылы түсіндіріңіз.

Б.39 Зарядталған бөлшек біртекті магнит өрісінде шеңбер бойымен қозғалады. Магнит өрісіне қосымша өрістің бағытымен бағыттас электр өрісін енгізсе, бөлшектің траекториясы қандай        болады?

Б.40 Зарядталған бөлшек кеңістіктің кез келген бөлігінде ауытқымай  түзу сызық бойымен қозғалады. Осы аймақта нөлден өзгеше магнит өрісі бола ма? Бөлшектің аталған қозғалысына мысал келтіре отырып, түсіндіріңіз.

Б.41 Вакуумдегі стационар магнит өрісі үшін Гаусс теоремасын жазып, мазмұндаңыз. Оны электростатикалық өрістегі теоремамен салыстырыңыз. Электро-,магнитостатиканың теңдеулерінің ассиметриялылығының физика-лық себептері қандай?

Б.42  векторының циркуляциясы туралы теоремасының интегралдық және дифференциалдық түрін жазып, оны түсіндіріңіз. Ол стационар магнит өрісінің қандай физикалық қасиеттерін анықтайды? Осы теореманың тәжірибелік мағынасы неде? Электростатикамен салыстырыңыз.

Б.43  “Магниттік монополиялар (магниттік зарядтар) болуы мүмкін емес болғандықтан, магнит диполі (тұрақты магнит) өрістің қарапайым көзі болып табылады” деген пікірді түсіндіріңіз.

Б.44  Барлық заттарды: 1) диамагнетик; 2) парамагнетик; 3)  ферромаг-нетик деп есептеуге бола ма? Нақты дәлел келтіріп жауап беріңіз.

Б.45  Жұмсақ темірден жасалған шарик екі магнитке жақын орналасқан  (Б.9 суретті қараңыз). Егер бірінші магнитті алып тастасақ, шарикке  күш әсер етеді, екіншісін алып тастасақ, онда  күш әсер етеді. күші (+)–нің векторлық қосынды-сына тең бола ма? Осы күштердің пайда болу себебін түсіндіріңіз.

Б.46 Қандай да бір көлемді статистикалық магнит өрісінен қалқалау эффектісі дегеніміз не және оның қалай пайда болатынын нақты мысал келтіре отырып, түсіндіріңіз.

Б.47 Тогы бар контурдың “магнит моменті” ұғымына анықтама беріңіз. шамасы мен бағыты қалай анықталады? Біртекті магнит өрісіндегі  тогы бар контурды сипаттаңыз. Магнит өрісі контурға қалай әсер етеді?

Б.48   заттың магниттелуі өріс кернеулігімен  байланысқан. Осы тәуелділікті магнетиктің үш типі: диа-, пара-, ферро- үшін графикалық түрде кескіндеп, түсіндіріңіз. Олардың магнит қабылдағыштығының  сандық мәндерін салыстырыңыз.

Б.49  магниттелінудің анықтамасын (физикалық мағынасын) беріңіз. Диамагнетиктің магниттелу механизмін қысқаша түсіндіріңіз. Диамагнетиктің негізгі ерекшеліктерін атаңыз.

Б.50 Магниттік қабылдағыштық неліктен диамагнетиктерде температураға тәуелсіз, ал парамагнетиктерде тәуелді болатынын  түсіндіріңіз.

Б.51  Магниттік құбылыстар арасынан өткізгіштің электрленуіне  ұқсас құбылыс бар ма? Өзіңіздің жауабыңызды дәлелдейтін түсінік беріңіз.

Б.52  Лоренц күшінің өрнегінен магнит өрісі тарапынан  ток элементіне әсер ететін күшті анықтайтын Ампер заңын қорытыңыз.

Б.53  Нүктелік зарядтың электр өрісі кернеулігі мен Био-Савар-Лаплас заңын жазыңыз. Осы өрнектердің ұқсастығы мен айырмашылықтары қандай? Әрбір өрістің күш сызықтарын сызыңыз.

Б.54 Екі ұзын өткізгіш горизонталь жазықтықта бір-біріне перпендикуляр орналасқан. Бірінші өткізгіш керіліп бекітілген, ал екіншісі бос бекітілген. Егер өткізгіштерге бірдей I ток жіберсе, олар өзара қалай әсерлеседі? Күштердің бағытын көрсетіңіз. Мұндай әсерлесудің нәтижесі қандай болады?

Б.55  Резерфордтың атом моделіне сәйкес атомдағы электрондар ядроны тұйық орбита бойымен айнала қозғалады. Оның қозғалыс сипаттамалары арқылы электронның орбиталық магнит моментінің өрнегін анықтаңыз. Гиромагниттік қатынас дегеніміз не, ол электронның орбиталық магнит моменті үшін неге тең?

Б.56 Диэлектриктердің поляризациясы мен магнетиктердің магниттелуі арасындағы ұқсастықты атаңыз. Нәтижесін кесте түрінде жазыңыз. (Процестердің орындалуына, заттардың электрлік және магниттік сипаттамаларына (қасиеттеріне) заттағы өрістің өзгеру сипатына назар аударыңыз).

Б.57 Төмендегі өрістерді сипаттаудағы ұқсастығы мен айырмашылықтарын қарастырыңыз:

а) ұзын түзу өткізгіштің магнит өрісі;

б) жіп бойымен біркелкі таралған қозғалмайтын зарядтың электр өрісі;

Осы өрістердің күш сызықтарын сызыңыз, өрісті сипаттайтын негізгі формулаларды жазыңыз.

Б.58 Жердің магнит өрісі оны қоршаған кеңістікте тұрақты магнит өрісіне ұқсас болып келеді. Жердің магнит өрісінің күш сызықтарын салыстырыңыз. Ғарыштан экватор аймағындағы жер өрісіне түскен, жылдамдығы Жердің центріне қарай бағытталған, жоғары энергияға ие зарядталған бөлшек осы өрісте қалай қозғалады? q > 0 және q < 0  болғандағы бөлшектің траекториясын салып, түсіндіріңіз.

Б.59 Екі жіңішке тақтай бойымен АВ стержені сырғиды. Стерженьге аккумулятордан үзбей  ток беріледі. Жүйе вертикаль бағытталған (“сызбадан ары”) біртекті магнит өрісіне горизонталь орналасқан. Магнит өрісі стерженьге  Ампер күшімен әсер ететіндіктен орын ауыстырып, осы күш жұмыс жасайды. Бірақ бұл күш АВ өткізгіш бойымен реттеліп қозғалған электрондарға әсер етуші Лоренц күшінің қорытқы күші болып табылады, ал Лоренц күші жұмыс атқармайды. Осы қайшылықты шешіңіз.


      Б.10  сурет

 

Б.60 Үлкен пластина бойымен тұрақты  тығыздықтағы біртекті ток (“бізге қарай”) өтіп жатыр. Осы токтың тудырған магнит өрісінің күш сызықтарының пластинаға параллель болатынын дәлелдеңіз. Пластинаның үстіндегі және астындағы  бағытын көрсетіңіз.

 

    

       

 

 

Б.61  және () өрістерінің суперпозициясы болып табылатын өріске  жылдамдықпен электрон ұшып кіреді. Электронға әсер етуші күштің векторы мен модулінің өрнегін жазыңыз. Электрон траекториясының пішіні қандай болады, оны суретте барлық вектордың бағыттарын көрсете отырып салыңыз.

Б.62  І  тогы бар контурдан өтетін магнит ағыны Ф=LI, мұндағы L – контурдың геометриясына және ортаның магнит өтімділігіне тәуелді контурдың индуктивтілігі. Магнит ағыны ұғымы және Био-Савар-Лаплас заңына сүйене отырып, осы пікірдің дұрыс екенін дәлелдеңіз. Электростатикадағы ұқсастығын табыңыз.

         Б.63  Толық ток заңын пайдалана отырып, кеңістіктің қандай да бір бөлігінде а) суретте біртекті емес өрістің болатынын, б) суретте біртекті емес өрістің болмайтынын дәлелдеңіз.

Подпись: Б.12 -сурет


Б.64 Ұзын соленоидтың өзекшесі магнит өтімділігі  біртекті изотропты магнетиктен жасалған. Өзекшеде  және   сипатталатын өріс бар. Егер өзекшеге ұзына бойы радиусы r (r<R) тесік жасаса, ондағы өрістің   және  сипаттамалары қандай болады? Осы шамаларды  және  арқылы өрнектеңіз. Қорытынды жауабыңызды магнит өрісінің заңдарына және оның салдарына сүйеніп түсіндіріңіз. Соленоидтың қимасы арқылы өтетін магнит ағыны өзгере ме?

 

2.2           №3 ЕГЖ «Тербелістер мен толқындар физикасы» тақырыбына тапсырмалар

 

Мақсат: жылуэнергетика мамандығын меңгеруде қолданатын заманауи физикадағы есептерді шығарып үйрену. Физикадағы бұл құбылыстарды бақылап қана қоймай, оларды есеп шығаруда түсіндіру

3 .кесте-Күндізгі оқу орындарындағы студенттерге арналған тапсырмалардың варианттары.

В Қосымшасы

       деңгей

       нұсқа

Т.С.Байпақбаев, М.Ш.Қарсыбаев Тербелістер мен толқындар, кванттық механика, атомдық және ядролық физика. Алматы  2002 ж

В.С.Волькенштейн.  Жалпы физика есептер жинағы.

Мектеп.-Алматы.,1974

В қосымша

сы

А

1

1.2,   2.5,   2.20

14.12 ,  16.13

3

 

2

1.3,   2.3,   2.22

14.13 ,  16.9

4

 

3

1.4,   2.2,   4.41

12.44,   16.19

7

 

4

1.5,   2.1,   4.42

12.45 ,  16.20

5

 

5

1.10,  2.6,   2.31

14.20 ,  16.32 (д)

8

 

6

1.11,   2.7,   2.32

14.21 ,  16.30

1

 

7

1.13,   2.16, 2.33

14.22,   16.29

9

 

8

2.27,   2.60 

12.10 ,  12.50 ,  16.15

2

 

9

2.4 ,  2.29, 3.1

12.9 ,    16.16

6

 

10

2.14 ,  2.30, 3.2

12.38,    16.17

10

Б

11

1.14,    2.50, 3.13

12.47,    16.22

12

 

12

1.17,    2.48, 3.14 

12.48,    16.2

11

 

13

2.25,   2.62, 3.11

12.18 ,   16.34

17

 

14

2.26,   2.51, 3.12

12.19,    16.42

16

 

15

2.36 ,   3.18,  4.59

12.25, 12.37

24

 

16

2.16 , 2.39 ,   3.19

12.29 , 16.25

27

 

17

2.13 ,   2.52,    3.21

12.36 , 16.26

26

 

18

2.9 ,   2.28,    4.54

14.10 , 16.28

23

 

19

2.12,  2.27,    4.65

14.11 , 16.35

25

20

2.11, 2.33, 4.44

15.5,16.18,

26

С

21

2.52, 3.20, 4.49

15.7,16.30,

27

 

22

2.53,2.62, 4.64

15.9,16.42

28

23

2.46, 2.61, 3.13

15.11,16.55

29

24

2.28,2.59,3.16,

15.14,16.60

30

25

2.41, 2.57, 3.12

15.19, 16.62

31

 

В.1 Табиғаты әртүрлі гармоникалық тербелістердің математикалық сипаттамаларының ұқсастықтарын көрсетіңіз: тербелістің дифференциалдық теңдеуі, оның шешімі, жүйені сипаттайтын физикалық шамалар, олардың графиктері.

В.2 Бөлшек амплитудасы А және периоды Т  гармоникалық тербеліс жасайды. Бөлшектің 1) х=0 ден х=А/2 жағдайына; 2) х=А/2 жағдайынан х=А-ға дейін ығысқандағы уақытын анықтаңыз. Тербелістің графигін сызып, көрсетілген уақыт аралығын белгілеңіз.

В.3 Лиссажу фигуралары деген не? Олар қандай жағдайда байқалады? Лиссажу фигураларының кескіні неге тәуелді және осы қисықтардан тербелістің қандай сипаттамаларын анықтауға болады? Мысал келтіріңіз.

В.4 Апериодты процесс деген не? Ол қандай жағдайда байқалады? Критикалық өшу қай жерде қолданылуы мүмкін?

В.5 Біз неге қасымыздағы адамның әңгімесін тыңдап, актерлардың даусы мен ән салғанын, сазды аспаптардың үнін естиміз? Неліктен адамның даусы саусақтың іздері сияқты анық?

В.6 Егер жарық диэлектрик бетке Брюстер бұрышымен түсіп, полярланса, онда беттен шағылған жарықтың интенсивтілігі 1) сәуленің түсу жазықтығына перпендикуляр жазықтықта; 2) түсу жазықтығында қандай болады?

В.7 Гармоникалық тербеліс кезінде тербеліс периодына тең уақыт ішінде квазисерпімді күштің А жұмысы неге тең болады? Жауабын түсіндіріңіз. Нәтиженің салдары қандай?

В.8 Егер берілген дене толқынға бөгет болып табылса, сәуле шығарудың толқын ұзындығы қандай болады? Мына жағдайлар үшін: 1) , 2) , 3)  толқынның таралу бейнесін салыңыз.

В.9 Интерференцияны неліктен екі лазер көзінен бақылауға болады, ал неге екі электр шамынан алуға болмайды? Осындай жарық көздерінен тарайтын жарықтың толық сипаттамаларын беріңіз. 

В.10 Оптиканы жандандырудың мәні неде? Жандандырылған линзалар қай жерлерде қолданылады?

В.11 Гармоникалық тербелістің амплитудасы мен бастапқы фазасы неге тәуелді? Мысал келтіріңіз, алынған нәтижелерді формулалар мен графиктерді қолданып, талдаңыз.

В.12 Ығысу амплитудасы (заряд) мен жылдамдықтың (ток) резонанстық қисықтарын салып, талдаңыз. Олардың айырмашылықтары неде? Осы айырмашылықтардың себебін түсіндіріңіз.

В.13 Ұлы әнші тенор Энрико Карузо бар даусымен жоғары нотаны алғанда, шыны бокал шытынайды екен. Мұны қалай түсінуге болады?

В.14 Екі саңылаудан өткен интерференциялық картинаның қандай да бір жерінде қызыл жарықтың минимумы орналасқан. Ал көк жарық үшін қандай болады? Жауабыңызды түсіндіріңіз.

В.14  ығысудың уақыттың қандай да бір   мезеті үшін графигі берілген (В.1  суретті қара). Графиктің астына (х үшін де осы масштабты сақтаңыз) осы уақыт мезеті үшін энергия тығыздығының графигін тұрғызыңыз.

                                                                            

 

В.1  сурет

 

В.15 Көлденең және қума толқындар.  теңдеуі осы толқындардың қайсысын сипаттайды? Неге?  шамасының мағынасын түсіндіріңіз.  және   тәуелділіктерін талдаңыз.

В.16 х осі бойымен таралған толқын бөлшектерінің ығысуының “моментальді” фотосуреті берілген (Б.1 суретті қара). Тербелісі сурет жазықтығында өтетін қума және көлденең толқын үшін А, В және С нүктелерінде бөлшектің жылдамдығының бағытын көрсетіңіз. Екі жағдайда В нүктесінде бөлшектің жылдамдығы неге тең болады?

В.17  ығысудың уақыттың қандай да бір  мезеті үшін графигі берілген

 (Б.1 суретті қара). 1) А және С, 2)  0 және В нүктелерінде кинетикалық, потенциалдық және толық энергиялардың тығыздықтары неге тең (нөлге, нөлден өзгеше, максимал)? Осы нүктелерде  энергия ағыны тығыздық векторы қайда бағытталған және неге тең?

В.18 Жазық электромагниттік толқынның электр өрісі  заңымен өзгереді: а)  -ң өзгеру заңын жазыңыз. шамасы мен бағытын; б) толқынның таралу бағытын; в) Пойнтинг векторының шамасы мен бағытын анықтаңыз.

В.19  Неге вино бокалының шетінен ылғал саусақпен сырғып өтсең, ол “ән салғандай” болады? Бокалдың дыбыс шығаруының себебі не және саусақ неліктен ылғал болуы керек? Бокал бөлшектерінің тербелісі қандай тербеліс: қума ма, көлденең бе?

В.20 Геофизиктерге Жердің сұйық ядросының бар екендігі туралы қорытынды жасауға серпімді толқындардың қандай қасиеті және қалай көмектесті?

В.21 Екі гармоникалық тербелістің графиктері берілген (Б.2  суретті қара). Олардың біріншісі  теңдеуімен сипатталады. А және w шамаларын белгілі деп есептеп, екінші тербелістің теңдеуін жазыңыз. Тербелістердің қайсысы үлкен энергияға ие, қанша есе? 

 

 

 

 

Б.2 сурет

 

В.22 түріндегі теңдеу нені сипаттайды, мұндағы – қандай да бір функция,   және – тұрақтылар? Мысалдар келтіріңіз. және   шамаларының физикалық мағыналары қандай?

В.23 Y осі бойымен таралатын жазық монохроматты электромагниттік толқынның теңдеуін жазыңыз.  Осы электромагниттік толқындағы    және   векторларының бір-біріне қатысты орналасуын суретте көрсетіңіз. Бұл көрініс толқынның қандай қасиеттерін көрсетеді?   векторларының тербелістерінің жиілігі, олардың бастапқы фазалары жөнінде не айтуға болады? Табиғи жарық толқыны дегеніміз не? Жарық толқынының қасиеттерін сипаттаңыз.

В.24 Пластмассадан жасалған беттік поляроидтық жапқыш қабаттар бастапқы кезде автомобиль фарларына арналып, яғни қарсы кездескен автомобиль жүргізушісінің көздерін шағылыстырмау үшін жасалды. Ол қалай жасалады және поляроидты қалай бағыттаған дұрыс болады? Қарсы кездескен машина бәрібір көріну үшін біраз жарық жапқыш қабаттан өту керек екенін ескеріңіз.

В.25 Мысал ретінде  тығыздығы бар тұрақты ток жүретін біртекті өткізгіштің бөлігі үшін Пойнтинг векторы ұғымын қолданып, электромагниттік өрістің энергия ағынының шамасын тауып, энергия тасымалының бағытын анықтаңыз.

В.26  Пойнтинг векторы, оның мағынасы. Мысал ретінде  тығыздығы бар тұрақты ток жүретін біртекті емес (бөгде күштердің өрісі бірдей,  өткізгіштің бөлігі үшін электромагниттік өрістің энергия ағынының шамасын тауып, энергия тасымалының бағытын анықтаңыз.

В.27 Суда табанының ауданы S және биіктігі Н параллелепипед тәрізді мұз жүзіп жүр. Мұзды суға кішкене х0 тереңдікке батырып, қайтадан қоя береді. Судың кедергісін ескермей, оның тербелісінің периодын анықтаңыз. Егер судың кедергісі жылдамдыққа пропорционал болса, тербеліс периоды қалай өзгереді? Екі жағдай үшін мұздың x=x(t) қозғалыс заңдарын жазыңыз.

В.28 Интерференция кезінде жарық интенсивтілігінің болу шартын түсіндіріңіз. Максимум және минимум шарттарын мысалдармен келтіріңіз.

В.29  Бір саңылауда пайда болатын дифракция құбылысын түсіндіріңіз.

В.30  Гюгенс принципі мен Френель тәжірибесін түсіндіріңіздер.

В.31  Фраунгофер дифракциясы немесе паралель сәулелер дифракциясы құбылысын түсіндіріңіздер.

В.32  Голографияны түссіндіріңіз.

В.33 Жарықтың дисперсия құбылысын   n=f(ⱴ) графигін сызып түсіндіріңіз.

В.34 Поляризация түрлері. Малюс заңымен түсіндіріңіз.

 

2.4  № 4«Кванттық физика және атомдық физика» тақырыбына

ЕСЖ-на тапсырмалар.

 

Максат: жылулық сәуле шығару заңдарымен атомдық және кванттық физикадағы микробөлшектердің теориясын есеп шығаруда қолданып үйрену.

 4 кесте – Күндізгі оқу орындарындағы студенттерге арналған тапсырмалардың варианттары. 

Г қосымшасы

Деңгей

       Нұсқа

Т.С.Байпақбаев, М.Ш.Қарсыбаев

Тербелістер мен толқындар, кванттық механика,  атомдық және ядролық физика. Алматы  2002 ж

В.С.Волькенштейн.  Жалпы физика есептер жинағы.

Мектеп,Алматы.,1974.

Г қосымшасы

А

1

5.22, 6.1, 6.35, 6.41, 8.9, 7.58

 

5; 36

 

2

5,21, 6.2,  6.36, 6.42,

18.2; 20.3; 21.6

6;37

 

3

5.20, 6.3, 6.21, 6.43,

18.3; 20.4; 21.10

8;38

 

4

5.19,  6.5, 6.2, 6.44,

18.4; 20.5; 21.17

9; 39

 

5

5.23,  6.6, 6.34, 6.45,

18.16; 20.8

1; 40

 

6

5.2, 5.28, 6.7, 6.25

20.12; 22.35

7; 41

 

7

5.3, 5.29, 6.9, 6.26(1)

20.13; 21.32

10; 42

 

8

5.4, 5.34, 6.11

20.16; 21.33

4; 43

 

9

5.6, 5.37, 6.12

20.6;  21.34

3; 44

 

10

5.16, 5.45, 6.13

20.7; 22.3

2; 45

В

11

5.15, 6.65(3,4)

20.4; 22.39

13; 46

 

12

5.43, 6.15, 6.25(2),

18.11; 22.12 (2)

14; 47

 

13

5.44, 6.16, 6.26(1)

18.12;  21.12

12; 48

 

14

5.47, 6.17, 6.26(2),

18.13; 21.6

18; 49

 

15

5.49, 6.18, 6.26(3)

18.15; 21.7

15; 50

 

16

5.51, 5.19, 6.38

18.17; 21.8

19; 51

 

17

5.17, 5.26, 6.39

19.34, 21.6

11; 52

 

18

5.35, 6.36, 6.65(3)

  22.21, 21.16

21; 53

 

19

5.36, 6.33, 6.65(4)

 22.32, 21.15

20; 54

 

20

5.52, 6.34,  6.68

 22.33, 21.8

22; 55

С

21

5.48, 6.19, 6.30,

 22.37; 21.9

23; 58

 

22

5.56, 6.20, 6.59,

 22.36, 21.12

24; 59

 

23

5.41, 6.28(2) ,6.64,

 22.42, 21.11

25; 60

 

24

5.18, 5.32, 6.29

22.41, 21.17

26; 61

 

25

7.5, 7.27, 7.68

21.31, 22.6

30; 65

 Г.1 Рэлей-Джинс формуласы қандай функцияны сипаттайды? Қандай толқын ұзындығында ол экспериментпен сәйкес келеді? Неге Рэлей-Джинс таралуынан «ультракүлгіндік апаты» туралы қорытынды жасалынды?

Г.2 Қара дененің r (w,Т) сәуле шығару қабілетінің w жиілікке тәуелділік сызбасын салыңыз. Осы тәуелділік арқылы сәуле шығарушы дененің температурасын қалай есептеуге болады? Есептеу негізінде қандай заңдарға сүйенесіз? 

Г.3 Фотоэлементтің вольт-амперлік сипаттамасын түсіндіріңіз. Оның көмегімен катод бетінен жарықтың әсерінен бірлік уақытта шыққан электрондардың N санын қалай анықтауға болады? Ол үшін фотокатодтың қандай параметрлерін білу қажет?

Г.4  В.Гейзенбергтің анықталмағандық қатынасының (координата мен импульстің проекциясы үшін) физикалық мәні неде?  Бір мезгілде осы шамалардың қайсысы дәл анықталады?

Г.5 Комптон эффектісі деген не? а) Комптон эффектісіне арналған формуладағы Dl шамасының заттың табиғатына байланысты емес екенін; б) сейілген сәуле шығаруда ығыспайтын құраушының болатынын түсіндіріңіз.

Г.6  анықталмағандық қатынасының мағынасын түсіндіріңіз. Оның растығын мысалмен дәлелдеңіз.

Г.7  Бір өлшемді кванттық гармоникалық осциллятордың энергетикалық спектріне арналған формуланы жазыңыз, осы спектрді кескіндеңіз. Неліктен оның минимал энергиясы нөлге тең болмайтынын түсіндіріңіз.

Г.8 Электромагниттік сәуле шығарудың корпускула-толқындық дуализмінің мәні неде? Электромагниттік сәуле шығарудың толқындық және  корпускулалық сипаттамаларын байланыстыратын формулаларды жазып, түсіндіріңіз. Осы қатынастардың қайсысы - жалпы, қайсысы – жеке қасиеттерін сипаттайды?

Г.9  Туннелдік эффектінің мәні қандай және оның неге классикалық механика шеңберінде болуы мүмкін емес? Бөлшектердің потенциалдық тосқауыл арқылы өтуін тәжірибе жүзінде қандай құбылыстар дәлелдейді? Потенциалдық тосқауылдың D мөлдірлік коэффициентіне анықтама беріңіз.   W<U жағдайда бөлшектің потенциалдық шұңқыр арқылы өтуі энергияның сақталу заңына қайшы келмей ме?

Г.10 Үлкен кванттық санда түбі жазық және шексіз биік қабырғалы потенциалды шұңқырдағы электронның энергетикалық деңгейінің квазиүздіксіз екенін көрсетіңіз.

Г.11 Абсолют қара дененің сәуле шығару спектрінде, Т температурада аудандары  DS1=DS2  болатын екі бөлік алынды (Г.1 суретті қара). Dl1 және Dl2 – аймақтарға сәйкес келетін орташа сәуле шығарғыштық қабілеті мен сәуле шығарудың энергетикалық жарқырауын салыстырыңыздар. Сәуле шығару кванттары бірдей бола ма?                            

 

 

 

 

 

 

Г.1сурет

Г.12 Бір суретке тепе-теңдік жылулық сәуле шығарудың энергетикалық жарқырауының r (λ, Т) спектрлік тығыздығының  толқын ұзындығына тәуелділік сызбаларын әр түрлі Т1 < Т2 < Т3 температуралары үшін көрсетіңіз. Жоғары температураға өткен сайын r (λ, Т)-ң қисықтық тәуелділігінің барлық өзгерістерін сипаттаңыз (абсолют қара дененің жылулық сәуле шығару заңдарын). Бұл қисықтар неліктен қиылыспайды?

Г.13  Фотоэффект кезіндегі Uтеж тежеуіш потенциалдың бетке түскен w сәуле жиілігіне тәуелділігінің сапалық графигін кескіндеңіз. Катод материалының осы қисықтарға қалай әсер ететінін талдаңыз (әр түрлі фотокатодтар үшін екі график тұрғызыңыз). Осы байланыстан қандай тұрақтыны және қалай алуға болады?

Г.14  Фотоэффектінің шекаралық жиілігінің болуы неге жарықтың толқындық емес, корпускулалығын дәлелдейтінін түсіндіріңіз. Фотоэффектінің басқа қандай заңдылықтары жарықтың толқындық теориясымен түсіндірілмейді?

Г.15 Комптон эффектісі электромагниттік сәуле шығарудың корпускулалық қасиетін дәлелдейтінін көрсетіңіз. Көрінетін жарық шашырағанда Комптон эффектісі неге байқалмайды?

Г.16 Фотоэлементтің «қанығу фототогы» деген не? Берілген фотоэлементтің Iқан қанығу фототогы а) жарық ағынының шамасына; б) түскен жарық толқынындағы электр өріс кернеулігіне қалай тәуелді? Осы тәуелділіктердің (сапалық) графиктерін кескіндеңіз.

Г.17  Егер: а) толқынның спектрлік құрамын өзгертпей, оның толық жарық ағынын екі есе арттырса; б) фотон ағынын өзгертпей, монохроматты жарық жиілігін екі есе арттырса, фотоэлементтің вольт-амперлік сипаттамасы қалай өзгереді? Сипаттамаларды графикте салып, оларды түсіндіріңіз.

Г.18 Бір өлшемді кванттық гармоникалық осциллятордың энергетикалық спектрін графиктік түрде салып, түсіндіріңіз. Неліктен оның минимал энергиясы нөлге тең болмайды?

Г.19  Сутегі атомының энергетикалық спектрін графиктік түрде салып, түсіндіріңіз. Оптикалық спектрін сипаттаңыз: сериялардың және осы спектрдегі жеке сызықтардың пайда болуы.

Г.20  Шредингер теориясы бойынша сутегі атомының электрон күйін сипаттайтын толқындық функция қандай кванттық сандарға тәуелді? Мүмкін болатын кванттық сандарды көрсетіңіз және олардың әрқайсысы нені анықтайды? Кванттық сандардың толық жүйесі нені сипаттайды? Бөлшектің спині деген не?

Г.21 Анықталмағандықтар қатынасын пайдаланып, бір өлшемді кванттық гармоникалық осциллятордың нөлдік тербелістерінің энергиясын бағалаңыз. Алынған нәтижені Шредингер теңдеуінен шығатын шешіммен салыстырыңыз.

Г.22 Бөлшектің энергиясы мен импульс моменті қалай квантталады (кванттық сандарды сипаттаңыз)? «Потенциалдық шұңқырдың пішіні» энергияның квантталуына қалай әсер етеді?

Г.23 Фотондардың зат бөлшектерімен (электрондармен) өзара әсерлесу процесі үшін энергия мен импульстің сақталу заңдарын жазыңыз. Бұл заңдардың оптикалық фотондар, рентген және γ-сәуле шығару үшін қолдану ерекшеліктері қандай?

Г.24 Егер фотон ағынын өзгертпей, монохроматты жарық жиілігін екі есе арттырса (кемітсе), фотоэлементтің вольт-амперлік сипаттамасы қалай өзгереді? Сипаттамаларды графикте салып, түсіндіріңіз.

     Г.25  Жылулық сәуле шығару үшін Кирхгофтың заңын жазыңыз. Жасыл түске боялған, көрінетін спектрдің қызыл бөлігін жұтатын дене Кирхгоф заңына сәйкес, спектрдің қызыл толқын ұзындықтағы сәулесін шығармайды? Жауабыңызды график арқылы түсіндіріңіз.

Г.26 Кванттық және классикалық статистикалардың принципті айырмашылықтары қандай? Кванттық статистиканың негізгі есебін тұжырымдаңыз.

Г.27  Фермиондар мен бозондар деген не?  Неліктен фермиондарды “жекешіл”, бозондарды  “ұжымшыл” деп атайды?  Бөлшектердің басқа қандай  топтары бар?

Г.28  Бозе-Эйнштейн және Ферми-Дирак кванттық статистикалары ауыса алатын Больцманның классикалық статистикасы неліктен жуықтап алынған шекті жағдай болып табылады? Бұл қандай жағдайда өтеді?  

Г.29 Ферми деңгейінде орналасқан электрондардың қозғалыс жылдамдығын бағалаңыз. Неліктен металдар өткізгіштігінің кванттық теориясында классикалық теориядан өзгеше электрондардың ретсіз қозғалыс жылдамдығы температураға тәуелсіз деп қабылданған?

Г.30  Бөлшектердің ажыратылмау принципі және Паули принципінің мәні неде?

Г.31 Аймақтық теория тұрғысынан кристалдардағы электрондардың энергетикалық спектрінің ерекшелігі неде? Спектрдің құрылымын сипаттаңыз. Металл, диэлектрик, таза жартылай өткізгіштің энергетикалық спектрінің сызбасын кескіндеңіз, ерекшеліктерін түсіндіріңіз.

Г.32 Жартылай өткізгіштердегі ішкі фотоэффектінің механизмін қарастырыңыз. Токтың фототасымалдаушыларының концентрациясы неге тәуелді? Ішкі фотоэффект қай жерде қолданылады?

Г.33 Меншікті және қоспалық жартылай өткізгіштердегі ішкі фотоэффектінің қызыл шекараларының айырмашылықтары қандай? Осы жартылай өткізгіштер үшін электрондардың энергетикалық спектрінің  сызбасын сызыңыз. Ішкі фотоэффектінің қызыл шекараларын анықтайтын формулаларды жазыңыз.

Г.34 Фотокедергі. Фотокедергінің жұмыс істеу принциптері және оның қолданылу аймақтары.

Г.35  Сыртқы кернеуде қалай қосқанда р-n ауысу „жабық” болады? Неліктен ток бұл жағдайда да нөлге тең болмайды? Токты қандай бөлшектер тасымалдайды? 

Г.36 Электрон-позитрон жұбының аннигиляциясынының сызбасын жазыңыз. Әсерлескенге дейін электрон мен позитронның кинетикалық энергиясы ескерусіз аз деп есептеп, пайда болған фотондардың әрқайсысының энергиясын есептеңіз.

Г.37  Виртуал бөлшектер дегеніміз не? Мысал келтіріңіз. Олар қандай өзара әсерлесуге қатысады?

Г.38  Ядро құрамына кіретін протондар мен нейтрондардың саны қалай анықталады? Протондар мен нейтрондардың негізгі сипаттамаларын атаңыз.

Г.39   -ыдырау. Оң ядрода теріс зарядталған бөлшектердің пайда болуын түсіндіріңіз.

Г.40  Химиялық элементтердің ядроларының орнықтылығы неге тәуелді? Қандай ядролар берік болып келеді, неліктен?

Г.41  Масса ақауы деген не? Ядроның байланыс энергиясы, меншікті байланыс энергиясы деген не? Ядроның орташа меншікті байланыс энергиясын атомдағы электронның байланыс энергиясымен салыстырыңыз, қорытынды жасаңыз.

Г.42  -бөлшек деген не? Оның қасиеттері қандай? -ыдыраудың сызбасын жазып, оның негізгі заңдылықтарын тұжырымдаңыз. Қандай жағдайда биіктігі оның толық энергиясынан үлкен потенциалды тосқауылдан өте алады?

Г.43  γ-сәуле шығару деген не, оның қасиеттері қандай?  γ-сәуле шығару заттан өткенде қандай құбылыстар болады және олардың мәні неде?

Г.44  β-бөлшек деген не?  β-ыдыраудың қандай түрлерін білесіз? β-радиоактивті ыдыраудың сызбаларын жазып, оларды түсіндіріңіз.  

Г.45  Табиғатта өзара әсерлесулердің қандай негізгі түрлері кездеседі және оларды қалай сипаттауға болады? Олардың қайсысы әмбебап болып табылады?

Г.46  Металдар өткізгіштігінің формуласын классикалық және кванттық теория үшін салыстырыңыз. Олардың математикалық ұқсастығынан бөлек, негізгі принципті айырмашылығы қандай?

         Г.47 Абсолют нөл, яғни Т=0 К температурадағы энергиялары әртүрлі күйлерге сәйкес келетін фермиондардың таралу функциясының сапалық графигін салыңыз. Осыған сәйкес металдағы электрондардың энергетикалық спектрінің сызбасын салып, нәтижені түсіндіріңіз. Ферми энергиясының физикалық мағынасын түсіндіріңіз.

         Г.48 Газдың азғындау (айныған) температурасы мен азғындау критериі дегеніміз не? Кәдімгі атомдық және молекулалық газдардың өте төмен азғындау (айныған) температурасы мен металл кристалдардағы электрондық газдың өте жоғары азғындау температурасын қалай түсіндіруге болады?

         Г.49  Фермиондардың абсолют нөлден жоғары (Т>0 К) температурада энергиясы бойынша таралу қисығын салып, түсіндіріңіз. Осыған сәйкес металдағы электрондардың энергетикалық спектрінің сызбасын салып, нәтижесін түсіндіріңіз. Кванттық теория тұрғысынан электрондардың металдан А шығу жұмысына анықтама беріңіз.

         Г.50 Екі валентті металдардың (алюминий, мыс, берилий және т.б.) валенттік зоналары түгел толтырылған болса да, олардың жақсы өткізгіш бола алатынын зоналық теория тұрғысынан түсіндіріңіз. Металдағы электрондардың энергетикалық спектрінің схемалық құрылымын салыңыз.

         Г.51  Электрондардың металдан  А шығу жұмысына анықтама беріңіз. Шығу жұмысының шамасы неге тәуелді?  Шығу жұмысын классикалық және кванттық физика негізінде түсіндіруде қандай айырмашылық бар?

         Г.52 Меншікті және қоспалық жартылай өткізгіштерде Ферми деңгейінің орналасуын көрсетіңіз. Айырмашылықтардың себебін түсіндіріңіз. 

         Г.53 Больцман статистикасын а) металдағы; б) жартылай өткізгіштердегі электрондарға қолдануға бола ма? Қандай жағдайда? Фермидің таралу функциясын қолданып,  Больцманның таралу функциясын алыңыз. 

         Г.53  Жартылай өткізгіштер мен металдардың электр өткізгіштіктерінің температуралық тәуелділіктері бір-бірінен қалай ерекшеленеді? Жауабыңызды формула мен графиктерді қолданып, түсіндіріңіз.

         Г.54 р-n ауысу деген не? Оның қасиеттері.  р-n ауысудың ВАС-сын салып, оны түсіндіріңіз. 

         Г.55 Қатты денелердің энергетикалық спектрдің аймақтық құрылымының түзілуін кванттық-механикалық құбылыс ретінде қарастырыңыз. Тыйым салынған аймақтың ені, рұқсат етілген аймақтардағы энергетикалық деңгейлердің ені және саны неге тәуелді болатынын түсіндіріңіз.

         Г.56 а) таза  жартылай өткізгіштер; б) қоспалық жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштіктерінің температуралық тәуелділіктерін талдаңыз. Жауабыңызды түсіндіріңіз, қоспалық жартылай өткізгіштердің қолдану шарттарын көрсетіңіз.

         Г.57  Алмасу өзара әсері іске асатын бөлшектің массасын қалай бағалауға болады? Мысал келтіріңіз.

         Г.58  Нуклондар арасындағы  өзара әсер ядролық күштер теориясына сәйкес   массасы МэВ болатын виртуал пиондардың алмасуы арқылы болады. Анықталмағандық қатынасын пайдалана отырып, ядролық күштердің әсер ету  радиусын бағалаңыз.

         Г.59  е- қармап алу деп қандай процесті айтады? е - қармап алу сызбасын жазыңыз, е- қармап алу кезінде не шығарылады? Оның -ыдыраудан айырмашылығы қандай?

         Г.60  Бөліну реакциясының мәні неде? Тізбекті реакция дегеніміз не?

         Г.61 Ядролық және электромагниттік күштердің қасиеттеріне салыстырмалы түрде талдау жасаңыз. Олардың ұқсастығы мен айырмашылықтары қандай?

         Г.62 Радиоактивті препараттың массасының уақыт бойынша өзгеру заңын қорытыңыз.

         Г.63 Радиоактивті ыдырау жылдамдығын жартылай ыдырау периоды мен атомдардың бастапқы саны  арқылы жазыңыз.

         Г.64 Нейтронның электр заряды болмаса да, оның теріс меншікті магнит   моменті бар, ал протонның меншікті магнит   моменті электронның магнит моментінен 660 есе аз. Мұны қалай түсіндіресіз?

         Г.65 Ядролық өзара әсерлесудің механизмі неліктен алмасу түрінде өтеді? Мұндай өзара әсерлесуге қандай бөлшектер қатысады? Күшті өзара әсерлесудің сызбасын жазыңыз. Бұдан басқа алмасатын өзара әсерлердің мысалын келтіріңіз.

         Г.66 Ядролық реакцияларды талдауда қандай физикалық заңдар маңызды болып есептеледі? Олардың әрқайсысының қолданылуын түсіндіріңіз. Ядролық реакцияның энергиясы (энергетикалық шығыс) деген не?

         Г.67 Ядролық реакция деп нені айтады? Ядролық реакцияның анықтамасын, жалпы сипаттамасын беріп, өту ерекшеліктерін атаңыз. Ядролық реакцияның табалдырығы, реакцияның энергетикалық шығысы деген не?

         Г.68  Меншікті байланыс энергиясының массалық санға тәуелділік графигінен  ауыр ядролардың ыдырауы мен жеңіл ядролардың синтезінің энергетикалық тиімділігін түсіндіріңіз. Осындай реакцияларға мысал келтіріңіз. Олардың практикалық қолданылуы.

         Г.69  Екі металдың ішкі және сыртқы контактілі потенциалдар айырмасының пайда болуын зоналық теория тұрғысынан түсіндіріңіз.

         Г.70  Ферми және Больцман статистикаларын пайдалана отырып,  жағдайы үшін  энергетикалық деңгейінің электрондармен толтырылу ықтималдылығын есептеңіз. Алынған нәтижені түсіндіріңіз.

 

Әдебиеттер тізімі

 

1. Савельев И.В. Жалпы физика курсы- Алматы: Мектеп, 1989.-т.1-  2.

2. Сивухин Д.В.  Общий курс физики. – М.: Наука, 1977-1989.- т. 1-3.

3. Детлаф А.А.,  Яворский Б.М.  Курс физики: -М.:  Высш. шк., 2002.

4. Трофимова Т.И. Курс физики. –М.: Высш. шк., 2002.

5. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. – М.: Высш.шк., 1983.

6. Курс физики. Под ред. Лозовского В.Н. – СПб: Лань, 2001. – т.1-2.

7.  Иродов И.Е.  Основные законы механики.- М.:  Высш. шк., 1997.

8. Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. – М.: Физматлит., 2000. 9. Джанколи Дж. Физика. –М.: Мир, 1989.- т-1-2.

10. Савельев И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике. - М.: Наука, 1988.

11. Иродов И.Е. Задачи по общей физике.- М.: Физматлит. , 2001.

12. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике.- М.: Высш. шк., 1981.

13. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики для втузов. – М.: Оникс 21 век, 2003.

14. Волькенштейн В.С.Жалпы физика курсының есептер жинағы. –Алматы: Мектеп,  1974.

15. Сборник задач по общему курсу физики. Под ред. В.А. Овчинкина. В 3-х частях. – М.: МФТИ, 2000.

16. Барсукова К.А., Уханова Лабораторный практикум по физике. Под ред Ю.И. – М.: Высш.шк., 1988.

17. Байпақбаев Т.С., Майлина Х.Қ.  Жалпы физика курсының есептер жинағы (Механика. Молекулалық  физика және  термодинамика). – Алматы:  АЭЖБИ,  2003.

18. Байпақбаев Т. С., Манабаев Х.Х. Жалпы физика курсының есептер жинағы (Электростатика. Тұрақты ток. Магнетизм).- Алматы: АЭЖБИ, 2003.

 

2013 ж. жиынтық жоспары, реті 91