118.Молекулярная физика Ч 1 Колебания и волны.pdf

24
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА: ЧАСТЬ 1. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ Практикум для вузов Составители: В.И. Кукуев, В.В. Чернышев, И.А. Попова Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета 2009 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Upload: ivanio

Post on 09-Nov-2015

237 views

Category:

Documents


8 download

TRANSCRIPT

  • : 1.

    : .. ,

    .. , ..

    -

    2009

    Copyright & A K-C

  • - 22 2009 ., 1 . / /, - .-. , . .. . 1 / 2 - /. : 010701 , 010803 - , 010801

    Copyright & A K-C

  • 3

    -1/1

    , -

    .

    , -

    . . , , - , , , , - . , kx, :

    xrkxxm &&& --= , (1) r .

    mk

    =20w , mr

    2=d , (2)

    (1) 02 20 =++ xxx wd &&& . (3)

    (3) - ( < 0) ( )

    0 cos( ),tx a e td w a-= + (4)

    a0 , ,

    2 20 .w w d= - (5)

    , (3), - (5)

    220

    2dw

    p

    -=T , (6)

    . . -

    0 .ta a e d-= (7)

    a0 - t = 0. - (4), , .

    Copyright & A K-C

  • 4

    , 1, . (7) , , e 2,73 . . , :

    td

    1= . (8)

    . , -

    . , -, D :

    0( )

    1 0

    .t

    Tit T

    i

    a a eD ea a e

    dd

    d

    -

    - ++

    = = = (9)

    -, :

    TD d==Q ln . (10) , (8), ,

    eNT 1

    ==Qt , (11)

    Ne , e .

    Q=

    pQ (12)

    . , , -

    , (1) - -. , (3) (4), (2) 0 .

    : , ,

    . (. 1) 1,

    2 3, 4. - , . 5, 6, 4.

    Copyright & A K-C

  • 5

    7. 8, - 4 .

    . 1.

    1. .

    . 2. 3 .

    , 5 1 10 , .

    3. , 78 , .

    4. ( (9)), D, - . , . , D ( - , ).

    5. D T - . . , ET

  • 6

    2, 1. 7. D, , -

    . , .

    1 t, c , c a,

    D

    a,

    D

    , -1

    1. .. / .. . ., 1989. . 2.

    . 264267. 2. .. / .. . ., 1975. . 432437.

    1. .

    . (t) (t). 2. . 3.

    , . 4. , . -

    . 5. , .

    D, , .

    Copyright & A K-C

  • 7

    -1/2

    , - .

    -

    , , , , , , , , , , . . . - , , - .

    , . 10 20 000 . , , - .

    , , , , , - . - , , , -. .

    -

    ( ) cos( )t a tx w= , (t) .

    (,t) , , = /, , - :

    )2cos()cos()(cos)(cos),( xtakxtacxtatatx

    lpwwwtwx -=-=-=-= . (1)

    , k = /c = 2/ . (1) .

    , - . , - . -

    Copyright & A K-C

  • 8

    , - : , . .

    , -

    )2cos()2cos(),( 2211 xtaxtatx lp

    wlp

    wx -+-= , (2)

    a1 a2 , x1 x2 .

    , - a1 a2

    )2cos(2 2122

    21 D++= l

    paaaaa . (3)

    = 1 2 . (3) , -

    ,

    22 ln=D , n = 0, 1, 2, 3... , (4)

    . . . , ,

    , :

    2)12( l+=D n , n = 0, 1, 2, 3... . (5)

    (4) (5) : , , . a1 = a2 , (3), ( ).

    -, . . - , , :

    0mg

    RTc = . (6)

    T , 0 , R

    , V

    P

    CC

    =g

    .

    Copyright & A K-C

  • 9

    - , , , . - \\

    rEc =// , r

    Gc =^ , (7)

    , , G . G =

    = 2G(1+ ), 0 < < 1/2, , > G \\ > , .

    : , ,

    . (. 1)

    , , . () , . () . , , - . , , . . . , l .

    . 1.

    Copyright & A K-C

  • 10

    (5) (n = 0) :

    2l

    =D .

    , , , l

    l2=D . , -

    , -

    nl4=c . (8)

    1. , - 1, ( ). - .

    2. , (- ), . - l, .

    3. 10 , - .

    4. -. , -, E

  • 11

    1. , . 2. ? ? 3. . -

    . 4. . .

    . 5. : , , . 6. . -

    , . 7. 0 ?

    -1/3

    -,

    V

    P

    CC

    =g -

    .

    - (). - S - . , c

    llD

    =e (. 1). - , :

    Slm

    =r , (1)

    l .

    Copyright & A K-C

  • 12

    . 1.

    , , -

    ( )llSm

    D-=D+ rr . (2)

    , S . (2) - (l + l):

    ( )( )22 llS

    llmD-D+

    =D+ rr .

    , l2

  • 13

    , SdtEdtSc ere =2 ,

    rEc =2

    rEc = . (5)

    , , , , , , , , (5).

    . F - - , (4)

    VVEp D=D .

    dp dV -,

    VdV

    dpE -= , (6)

    , - .

    , , , 16 20 000 . - , , , . - constpVg = . ,

    01 =+ - dVpVdpV gg g .

    pV

    dVdp

    g-= . (7)

    (6) (7) pE g= . (8)

    Copyright & A K-C

  • 14

    ,

    Vm

    =r ,

    mrRTp = .

    (8),

    mgr

    RTE = . (9)

    (9) (5), - :

    mgRTc = , (10)

    RTc

    CC

    V

    P mg2

    == . (11)

    , .

    - . , - . L

    2lnL = (n ,

    ), , , , . , . , , . , /2 . ().

    - = ,

    ncL =02 n , (12) 0 .

    (12) n . - , 0 = f(n),

    LcKa 2

    = .

    Copyright & A K-C

  • 15

    1-7, . 2.

    . 2. 1-7: 1 ; 2 ; 3 ; 4 -

    L, . , - . , 1. . - , , - . , , - . , - . , , . L .

    1. . 2. .

    ( ).

    3. , , 1- -

    Copyright & A K-C

  • 16

    . 1.

    1 t1 = C t2 = C t3 = C -

    0 , , / 0 , , / 0 , , /

    4. , 2, 3, , 7 . , -. 1. , t1.

    5. t2 = 4045 C. . 24.

    6. , t3 = = 5560 C. . 24.

    7. -, , , , .

    1.

    0 = f(n) - aK .

    2. , aK , aLKc 2= (11), -, = 2910-3 /.

    3. .

    1. .. / .. . . : , 2002. . 2.

    2. .. / .. . . : , 2003. . 2.

    Copyright & A K-C

  • 17

    1. ? - .

    2. . 3. . -

    , , -.

    4. . 5. . 6. ?

    ? 7. ?

    . 8. -

    ? 9. -

    ? ? 10. -

    ?

    -1/4

    .

    m l , , - h (. 1). - , - . - - , , 1 2 - . , .

    Copyright & A K-C

  • 18

    . 1. (), -

    . - -, .

    , -. - , . 1- :

    111 MJ =e , J1 = ml , 11 je &&= , M1 .

    M1. , , mglsin1 mgl1. , - , . h1h2 = = h(1 2). , , -, ch(1 2), ch2(1 2). - :

    )( 212

    112 jjjj ---= chmglml && . (1)

    , :

    )( 122

    222 jjjj ---= chmglml && . (2)

    (1) (2) , - , . :

    21 2 1 2

    2 21 2 1 2 1 2

    ( ) ( ),

    ( ) ( ) 2 ( );

    ml mglml mgl ch

    f f f f

    f f f f f f

    + = - + - = - - - -

    && &&&& &&

    Copyright & A K-C

  • 19

    1 2 1 2

    2

    1 2 1 22

    ( ),

    2( )( ).

    glg chl ml

    f f f f

    f f f f

    + = - + - = - + -

    && &&

    && &&. (3)

    : 211 jj +=Q , 212 jj -=Q , (4)

    lg

    =21w , 22

    22

    2mlch

    lg

    +=w . (5)

    (3)

    21 1 1

    22 2 2

    0,

    0.

    w

    w

    Q + Q =

    Q + Q =

    &&&& (6)

    , (4) (3) - , :

    1 1 1 1

    2 2 2 2

    cos( ),cos( ).

    A tA t

    w dw d

    Q = +Q = +

    (7)

    (7) (4) 1 2

    )cos(2

    )cos(2 22

    211

    11 dwdwj +++= t

    AtA ,

    )cos(2

    )cos(2 22

    211

    12 dwdwj +-+= t

    AtA . (8)

    A1, A2, 1, 2 , , -, . , - . t = 0 , , - , . .

    aj =)0(1 , 0)0(2 =j , 0)0()0( 21 == jj && . (9) , (9) -

    : A1 = A2 = , 1 = 2 = 0

    ( !). (8) :

    )cos(cos2 211

    tt wwaj += ,

    )cos(cos2 212

    tt wwaj -= . (10)

    Copyright & A K-C

  • 20

    1 2, (5), - (m, l, c, h) -. - . - .

    (8) , , . .

    1. . , , - 1, . .

    2. , - . , , -. -, 2. - .

    , ( ) . . - . - . , - .

    (10). , : 1 2 ( , , h/l). - (10) :

    tt2

    cos2

    cos 12121wwww

    aj+

    -

    = ,

    tt2

    sin2

    sin 12122wwww

    aj+

    -

    = .

    = (1 2)/2 , (1 + 2)/2 . ,

    tt weaj coscos1 = , tt weaj sinsin2 = , (11)

    , cos t sin t -, cos t sin t. , 1 2

    Copyright & A K-C

  • 21

    , - . .

    (8) 1(t), 2(t), (11), , . 2. - , , - , , . . .

    (. 2). -, -. , , :

    = 2 = 2 1. (12)

    . 2.

    (5) , , . , .

    , -

    (. 3). , - , . - .

    Copyright & A K-C

  • 22

    . 3.

    1. 1. , -

    ( ). 2. -

    . 3050 . 5 . .

    3. 1. , , 3050 . 5 .

    4. 2. - .

    2.

    1. , , , , . .

    2. - (. 2). - 5 .

    3. (12), .

    3.

    1. ,

    (. ) , - , . 5 - .

    Copyright & A K-C

  • 23

    2. , 2 3.

    4.

    1. . 2. 5 . 3. 2-, 3-, , 7- ,

    . 4. -

    . 5. ,

    . .

    1. .. / .. . ., 1975. . 459466. 2. .. / .. -

    . ., 1966. . 307311.

    1. . - . ?

    2. , . ?

    3. ? ?

    4. ? 5. ,

    , ( > ), - .

    Copyright & A K-C

  • : 1.

    : ,

    ,

    ..

    . 6084/16. . . . 1,4. 150 . 396.

    -

    . 394000, . , . . , 10. . 208-298, 598-026 ()

    http://www.ppc.vsu.ru; e-mail: [email protected]

    - .

    394000, . , . , 3. . 204-133

    Copyright & A K-C