Sivukhin D.V. Füüsika üldkursus.V köide

Nimi: Üldine kursus Füüsika - 5. köide - Aatomi- ja tuumafüüsika. 2002.

Meil ja välismaal laialt tuntud füüsikakursuse viies köide. Raamat on kirjutatud loengute põhjal, mida autor pidas Moskva Füüsika- ja Tehnoloogiainstituudi üliõpilastele mitu aastat. Keskendutakse selgitamisele füüsiline meel ning aatomi- ja tuumafüüsika põhiseaduste ja mõistete sisu, nende seaduspärasuste rakenduspiiride kehtestamine, õpilaste füüsilise mõtlemise oskuse ning konkreetsete probleemide püstitamise ja lahendamise oskuse arendamine.

Eessõna. 7
I peatükk .
Valguskvandid
1. Valguskvanti energia ja impulss. üheksa
2. Fotoelektriline efekt. neliteist
3. Comptoni efekt. 26
4. Doppleri efekt valgusallika liikumisel vaakumis footoni vaatepunktist. 34
5. Valguse peegeldumine ja murdumine sisse footoni teooria. Footonid keskkonnas. 37
6. Vavilov-Tšerenkovi kiirgus. Doppleri efekt valgusallika liikumisel keskkonnas 40
7. Footonid gravitatsiooniväljas. 44
8. Mõned katsed tuvastamisel korpuskulaarsed omadused tuli 46
II peatükk .
Aatomi struktuur, energiatasemed ja spektrid
9. Aatomi tuumamudel ja Rutherfordi katsed. viiskümmend
10. Tuumalaengu määramine röntgenikiirguse hajumisest. 58
11. Spektri mustrid. 61
12. Bohri postulaadid. 64
13. Vesiniku spekter. 67
14. Bohri postulaatide katseline kinnitus. 79
15. Resonants sära ja luminestsents. 86
16. Bohri teooria fundamentaalsed puudujäägid. 89
III peatükk .
Laine omadused aineosakesed
17. De Broglie hüpotees. 92
18. Eksperimentaalne kinnitus de Broglie hüpotees. 99
19. Statistiline tõlgendus de Broglie lained ja lainefunktsioon. 109
20. Määramatuse seos. 117
IV peatükk.
Schrödingeri võrrand. Kvantimine
21. Schrödingeri võrrand. 128
22. Schrödingeri võrrand ja kvantiseerimine. 133
23. Harmooniline ostsillaator. 138
24. Ühemõõtmeline ristkülikukujuline potentsiaalsed augud. 142
25. Kvantimine sfääriliselt sümmeetrilise korral jõuväli. 147
26. Kahe interakteeruva osakese süsteem. 149
27. Vesinikulaadse aatomi kvantimine sfääriliselt sümmeetrilisel juhul. 153
28. Võimalikud takistused. 157
29. Kontaktpotentsiaali erinevuse selgitusele. Külma elektronide emissioon metallidest 167
V peatükk
Edasine ehitus kvantmehaanika ja spektrid
30. Operaatormeetod. 172
31. Osakese nurkmoment. 181
32. Lisand nurkmoment. 190
33. Vesiniku aatomi kvantimine sisse üldine juhtum. 195
34. Energiatasemed ja leelismetallide spektraalrida. 199
35. Aatomite magnetism. . 207
36. Sterni ja Gerlachi kogemused. Elektroni spinn. . 211
37. Sadowski efekt ja footoni spin. . 217
38. Neli kvantarvud elektron ja spektriliikmete peenstruktuur 226
39. Valguse emissiooni ja neeldumise valikureeglid. . 234
40. peen struktuur vesiniku spektrijooned ja leelismetallid 238
41. Lihtne ja keeruline Zeemani efekt. . 242
42. Magnetresonants. . 250
43. Karm efekt. . 259
44. Aatomielektronide tasemete lambanihe. . 263
45. füüsiline vaakum ja Lamba vahetuse selgitus. . 266
VI peatükk.
Aatomisüsteemid paljude elektronidega
46. ​​Identsete osakeste identsuse põhimõte. Pauli põhimõte. 270
47. Selgitus perioodiline süsteem keemilised elemendid
D. I. Mendelejev. . 276
48. röntgenikiirgus. . 285
49. Heeliumi aatom. 298
50. keemiline side. Vesiniku molekul. 307
51. Paravesinik ja ortovesinik. 315
52. Molekulaarjõud. 317
VII peatükk.
Mõned makroskoopilised kvantnähtused
53. Osakese võimalikud olekud piiratud mahus. 322
54. Debye'i tahkete ainete soojusmahtuvuse teooria. 324
55. Aatomite sidemete tüübid in tahked ained. 331
56. Aatomite võnkumised ühemõõtmelises sirgjoonelises ahelas. 333
57. Fonoonid ja kvaasiosakesed. 340
58. Energiatsoonid tahketes ainetes. 348
59. Riba struktuur ja Blochi lained. 354
60. Ülivoolavus. Kogenud faktid. 365
61. Ülivoolavusteooria mõiste. 373
62. Ülijuhtivuse teooria mõiste. 381
VIII peatükk.
Aatomituuma staatilised omadused
63. Sissejuhatus. 390
64. Tuuma sidumisenergia. 400
65. Kerneli mõõtmed. 410
66. Tuuma spinn ja spektrijoonte hüperpeenstruktuur. 416
67. Tuuma spinni mõju Zeemani efektile. 427
68. Tuumade spinnide ja magnetmomentide mõõtmised magnetresonantsi meetodil.
Katseandmed keerutuste ja magnetmomendid tuumad. 429
69. Pariteet. Pariteedi säilitamise seadus. 431
70. Tuuma elektrilised omadused ja kuju. 437
IX peatükk.
Radioaktiivsus
71. Sissejuhatus. 442
72. Seadused radioaktiivne lagunemine. 450
73. Alfa lagunemine. 455
74. Beeta lagunemine. 467
75. Tuumade gammakiirgus ja elektronide sisemine muundamine. 483
76. Mossbaueri efekt. . 487
X peatükk
Lühike teave tuumamudelite kohta
77. Üldine informatsioon. 495
78. Tuuma kestmudel. 498
XI peatükk.
Laetud osakeste ja gammakiirte läbimine ainest
79. Sissejuhatus. 510
80. Raskete laetud osakeste läbimine ainest. 511
81. Valguslaenguga osakeste läbimine ainest. 519
82. Gamma kvantide läbimine ainest. 524
83. Tuumaosakeste ja aine vastasmõju muud ilmingud. 530
XII peatükk.
Tuumaosakeste tuvastamise allikad ja meetodid
84. Kiirendid. 534
85. Neutronite ja muude neutraalsete osakeste allikad. 555
86. Osakeste detektorid. 560
XIII peatükk.
Tuumareaktsioonid
87. Terminoloogia ja määratlused. 575
88. Tuumareaktsioonide jäävusseadused. 579
89. Liittuum. 587
90. Liittuuma läbivad tuumareaktsioonid. 590
91. Lisateave tuumareaktsioonide kohta. 594
XIV peatükk.
Neutronid ja lõhustumine aatomi tuumad
92. Neutroni avastamise ajalugu. 602
93. Aatomituumade lõhustumine. 606
94. Transuraani elemendid. 617
95. Ahelreaktsioon ja tuumareaktorid. 636
96. Looduslik tuumareaktor Oklos. 649
97. Antineutriinode kasutamine kontrolli all tuumareaktor. 651
98. Termotuumaprobleem. 654
99. Neutronoptika. 669
XV peatükk.
Mõned astrofüüsika küsimused
100. Tähtede energiaallikad. 683
101. Teavet astronoomiast. 695
102. Lühiteave tähtede evolutsiooni kohta. 699
103. kosmilised kiired. 716
XVI peatükk.
Elementaarosakesed
104. Mis on elementaarosakesed. 733
105. Liigitus elementaarosakesed. 736
106. Antiosakesed. 739
107. Energia ja impulsi jäävuse seadused ja nende rakendused. 742
108. Elektri-, leptoni- ja barüonlaengute jäävuse seadused. 749
109. Muud säilivusseadused ja kvantarvud. 753
110. Hadronite kvarkmudel. 758
Tabelid. 766
Nimeregister. 769
Õppeaine register.

fotoelektriline efekt.
1. Üks nähtusi, mis kinnitab footoni hüpoteesi, on fotoelektriline efekt, mida me nüüd käsitleme.

1887. aastal avastas Heinrich Hertz (1857-1894), et pingestatud sädemevahe negatiivse elektroodi valgustamine ultraviolettvalgusega muudab sädeme elektroodide vahele hüppamise lihtsamaks. Sel ajal Maxwelli ennustatud elektromagnetlainete uuringutega hõivatud Hertz ei pööranud sellele nähtusele tõsist tähelepanu. Nähtuse esimesed uurimused kuuluvad Halvaksile (1859-1922), Riiale (1850-1921) ja eelkõige A. G. Stoletovile (1839-1896).

Hertzi avastatud nähtuse olemus seisneb selles, et kui valgustatud ultraviolettkiired negatiivselt laetud metallkeha, see kaotab negatiivne laeng. Kui positiivselt laetud keha valgustatakse samade kiirtega, siis laengu kadu ei täheldata.

Meil ja välismaal laialt tuntud füüsikakursuse viies köide. Raamat on kirjutatud loengute põhjal, mida autor pidas Moskva Füüsika- ja Tehnoloogiainstituudi üliõpilastele mitu aastat. Põhitähelepanu pööratakse aatomi- ja tuumafüüsika põhiseaduste ja mõistete füüsikalise tähenduse ja sisu selgitamisele, nende seaduste rakenduspiiride kehtestamisele, õpilaste füüsilise mõtlemise oskuste ning konkreetsete probleemide püstitamise ja lahendamise oskuse arendamisele.

Viienda köite esimene trükk ilmus kahes osas (1986 - esimene osa, 1989 - teine).

Ülikoolide füüsika- ja matemaatikateaduskondade, füüsikalis-tehniliste ja inseneri-füüsikaliste instituutide ning ülikoolide üliõpilastele, kus põhidistsipliin on füüsika.

3. trükk, stereotüüpne.

Moskva: FIZMATLIT; Kirjastus MIPT, 2006.

ISBN 5-9221-0645-7, 5-9221-0230-3, 5-89155-088-1, 5-9221-0229-X, 5-89155-077-6

Lehtede arv: 784.

Raamatu "Füüsika üldkursus. V köide. Aatomi- ja tuumafüüsika" sisu:

• 3 Sisukord
• 7 Eessõna
• 9 I peatükk. Valguskvandid
  • 9 § 1. Valguskvanti energia ja impulss
  • 14 § 2. Fotoelektriline efekt
  • 26 § 3. Comptoni efekt
  • 34 § 4. Doppleri efekt, kui valgusallikas liigub vaakumis footoni vaatepunktist
  • 37 § 5. Valguse peegeldumine ja murdumine footoniteoorias. Footonid keskkonnas
  • 40 § 6. Vavilov-Tšerenkovi kiirgus. Doppleri efekt, kui valgusallikas liigub keskkonnas
  • 44 § 7. Footonid gravitatsiooniväljas
  • 46 § 8. Mõned katsed valguse korpuskulaarsete omaduste tuvastamiseks
• 50 II peatükk. Aatomi struktuur, energiatasemed ja spektrid
  • 50 § 9. Aatomi tuumamudel ja Rutherfordi katsed
  • 58 § 10. Tuumalaengu määramine röntgenikiirguse hajumisest
  • 61 § 11. Spektriseaduspärasused
  • 64 § 12. Bohri postulaadid
  • 67 § 13. Vesiniku spekter
  • 79 § 14. Bohri postulaatide katsekinnitus
  • 86 § 15. Resonantskuma ja luminestsents
  • 89 § 16. Bohri teooria fundamentaalsed puudujäägid
• 92 III peatükk. Aineosakeste lainelised omadused
  • 92 § 17. De Broglie hüpotees
  • 99 § 18. De Broglie hüpoteesi katseline kinnitus
  • 109 § 19. De Broglie lainete statistiline tõlgendamine ja lainefunktsioon
  • 117 § 20. Määramatuse seos
• 128 IV peatükk. Schrödingeri võrrand. Kvantimine
  • 128 § 21. Schrödingeri võrrand
  • 133 § 22. Schrödingeri võrrand ja kvantimine
  • 138 § 23. Harmooniline ostsillaator
  • 142 § 24. Ühemõõtmelised ristkülikukujulised potentsiaalikaevud
  • 147 § 25. Kvantimine sfääriliselt sümmeetrilise jõuvälja korral
  • 149 § 26. Kahe interakteeruva osakese süsteem
  • 153 § 27. Vesinikutaolise aatomi kvantifitseerimine sfääriliselt sümmeetrilisel juhul
  • 157 § 28. Võimalikud tõkked
  • 167 § 29. Kontaktpotentsiaali erinevuse selgitusele. Külma elektronide emissioon metallidest
• 172 V peatükk. Kvantmehaanika ja spektrite edasine konstrueerimine
  • 172 § 30. Operaatormeetod
  • 181 § 31. Osakese nurkmoment
  • 190 § 32. Nurkmomendi lisamine
  • 195 § 33. Vesinikuaatomi kvantifitseerimine üldjuhul
  • 199 § 34. Leelismetallide energiatasemed ja spektraalread
  • 207 § 35. Aatomite magnetism
  • 211 § 36. Sterni ja Gerlachi katsed. Elektronide spin
  • 217 § 37. Sadowski efekt ja footoni spin
  • 226 § 38. Elektroni neli kvantarvu ja spektriliikmete peenstruktuur
  • 234 § 39. Valguse emissiooni ja neeldumise valikureeglid
  • 238 § 40. Vesiniku ja leelismetallide spektrijoonte peenstruktuur
  • 242 § 41. Lihtne ja keeruline Zeemani efekt
  • 250 § 42. Magnetresonants
  • 259 § 43. Karm mõju
  • 263 § 44. Aatomielektronide tasemete lambanihe
  • 266 § 45. Füüsiline vaakum ja Lamba vahetuse selgitus
• 270 VI peatükk. Paljude elektronidega aatomisüsteemid
  • 270 § 46. Identsete osakeste identsuse põhimõte. Pauli põhimõte
  • 276 § 47. D. I. Mendelejevi keemiliste elementide perioodilise süsteemi selgitus
  • 285 § 48. Röntgenikiirgus
  • 298 § 49. Heeliumi aatom
  • 307 § 50. Keemiline side. Vesiniku molekul
  • 315 § 51. Paravesinik ja ortovesinik
  • 317 § 52. Molekulaarjõud
• 322 VII peatükk. Mõned makroskoopilised kvantnähtused
  • 322 § 53. Osakese võimalikud olekud piiratud mahus
  • 324 § 54. Debye tahkete ainete soojusmahtuvuse teooria
  • 331 § 55. Aatomite sidemete liigid tahkistes
  • 333 § 56. Aatomite võnkumised ühemõõtmelises sirgjoonelises ahelas
  • 340 § 57. Fonoonid ja kvaasiosakesed
  • 348 § 58. Energiaribad tahkes aines
  • 354 § 59. Bändistruktuur ja Blochi lained
  • 365 § 60. Ülevoolavus. Kogenud faktid
  • 373 § 61. Ülivoolavusteooria mõiste
  • 381 § 62. Ülijuhtivuse teooria mõiste
• 390 VIII peatükk. Aatomituuma staatilised omadused
  • 390 § 63. Sissejuhatus
  • 400 § 64. Tuuma sidumisenergia
  • 410 § 65. Südamiku mõõtmed
  • 416 § 66. Tuuma spinn ja spektrijoonte hüperpeenstruktuur
  • 427 § 67. Tuuma spinni mõju Zeemani efektile
  • 429 § 68. Tuumade spinnide ja magnetmomentide mõõtmised magnetresonantsi meetodil. Katseandmed tuumade spinnide ja magnetmomentide kohta
  • 431 § 69. Pariteet. Pariteedi säilitamise seadus
  • 437 § 70. Tuuma elektrilised omadused ja kuju
• 442 IX peatükk. Radioaktiivsus
  • 442 § 71. Sissejuhatus
  • 450 § 72. Radioaktiivse lagunemise seadused
  • 455 § 73. Alfa lagunemine
  • 467 § 74. Beetalagunemine
  • 483 § 75. Tuumade gammakiirgus ja elektronide sisemine muundamine
  • 487 § 76. Mossbaueri efekt
• 495 X peatükk. Lühiteave tuumamudelite kohta
  • 495 § 77. Üldandmed
  • 498 § 78. Tuuma kestmudel
• 510 XI peatükk. Laetud osakeste ja gammakiirte läbimine ainest
  • 510 § 79. Sissejuhatus
  • 511 § 80. Raskete laetud osakeste läbimine ainest
  • 519 § 81. Kergelt laetud osakeste läbimine ainest
  • 524 § 82. Gamma kvantide läbimine ainest
  • 530 § 83. Tuumaosakeste ainega vastasmõju muud ilmingud
• 534 XII peatükk. Tuumaosakeste tuvastamise allikad ja meetodid
  • 534 § 84. Kiirendid
  • 555 § 85. Neutronite ja muude neutraalsete osakeste allikad
  • 560 § 86. Osakeste detektorid
• 575 XIII peatükk. Tuumareaktsioonid
  • 575 § 87. Terminoloogia ja mõisted
  • 579 § 88. Jäätvusseadused tuumareaktsioonides
  • 587 § 89. Liittuum
  • 590 § 90. Liittuuma läbivad tuumareaktsioonid
  • 594 § 91. Täiendav teave tuumareaktsioonide kohta
• 602 XIV peatükk. Neutronid ja tuuma lõhustumine
  • 602 § 92. Neutroni avastamise ajalugu
  • 606 § 93. Aatomituumade lõhustumine
  • 617 § 94. Transuraansed elemendid
  • 636 § 95. Ahelreaktsioon ja tuumareaktorid
  • 649 § 96. Looduslik tuumareaktor Oslos
  • 651 § 97. Antineutriinode kasutamine tuumareaktori juhtimiseks
  • 654 § 98. Termotuumaprobleem
  • 669 § 99. Neutronoptika
• 683 XV peatükk. Mõned astrofüüsika küsimused
  • 683 § 100. Tähtede energiaallikad
  • 695 § 101. Teave astronoomiast
  • 699 § 102. Lühiteave tähtede evolutsiooni kohta
  • 716 § 103. Kosmilised kiired
• 733 XVI peatükk. Elementaarosakesed
  • 733 § 104. Mis on elementaarosakesed
  • 736 § 105. Elementaarosakeste klassifikatsioon
  • 739 § 106. Antiosakesed
  • 742 § 107. Energia ja impulsi jäävuse seadused ja nende rakendused
  • 749 § 108. Elektri-, lepton- ja barüonlaengute jäävuse seadused
  • 753 § 109. Muud looduskaitseseadused ja kvantarvud
  • 758 § 110. Hadronite kvarkmudel
• 766 tabelid
• 769 nimede indeks
• 773 Õppeaine register

Eessõna
I PEATÜKK VALGUSE KVANT
§ 1. Valguskvanti energia ja impulss
§ 2. Fotoelektriline efekt
§ 3. Comptoni efekt
§ 4. Doppleri efekt, kui valgusallikas liigub vaakumis footoni vaatepunktist
§ 5. Valguse peegeldumine ja murdumine footoniteoorias. Footonid keskkonnas
§ 6. Vavilov-Tšerenkovi kiirgus. Doppleri efekt, kui valgusallikas liigub keskkonnas
§ 7. Footonid gravitatsiooniväljas
§ 8. Mõned katsed valguse korpuskulaarsete omaduste tuvastamiseks
II PEATÜKK Aatomi STRUKTUUR, ENERGIATAMED JA SPEKTRID
§ 9. Aatomi tuumamudel ja Rutherfordi katsed
§ 10. Tuumalaengu määramine röntgenikiirguse hajumisest
§ 11. Spektriseaduspärasused
§ 12. Bohri postulaadid
§ 13. Vesiniku spekter
§ 14. Bohri postulaatide katsekinnitus
§ 15. Resonantskuma ja luminestsents
§ 16. Bohri teooria fundamentaalsed puudujäägid
III PEATÜKK AINEOSAKESTE LAINEOMADUSED
§ 17. De Broglie hüpotees
§ 18. De Broglie hüpoteesi katseline kinnitus
§ 19. De Broglie lainete ja lainefunktsiooni statistiline tõlgendus
§ 20. Määramatuse seos
IV PEATÜKK SCHROEDINGERI VÕRDS. KVANTISEERIMINE
§ 21. Schrödingeri võrrand
§ 22. Schrödingeri võrrand ja kvantimine
§ 23. Harmooniline ostsillaator
§ 24. Ühemõõtmelised ristkülikukujulised potentsiaalikaevud
§ 25. Kvantimine sfääriliselt sümmeetrilise jõuvälja korral
§ 26. Kahe interakteeruva osakese süsteem
§ 27. Vesinikutaolise aatomi kvantifitseerimine sfääriliselt sümmeetrilisel juhul
§ 28. Võimalikud tõkked
§ 29. Kontaktpotentsiaali erinevuse selgitusele. Külma elektronide emissioon metallidest
V PEATÜKK KVANTMEHAANIKA JA SPEKTRI EDASINE MEELEOLU
§ 30. Operaatormeetod
§ 31. Osakese nurkmoment
§ 32. Nurkmomendi lisamine
§ 33. Vesinikuaatomi kvantifitseerimine üldjuhul
§ 34. Leelismetallide energiatasemed ja spektraalread
§ 35. Aatomite magnetism
§ 36. Sterni ja Gerlachi katsed. Elektronide spin
§ 37. Sadowski efekt ja footoni spin
§ 38. Elektroni neli kvantarvu ja spektriliikmete peenstruktuur
§ 39. Valguse emissiooni ja neeldumise valikureeglid
§ 40. Vesiniku ja leelismetallide spektrijoonte peenstruktuur
§ 41. Lihtne ja keeruline Zeemani efekt
§ 42. Magnetresonants
§ 43. Karm mõju
§ 44. Aatomielektronide tasemete lambanihe
§ 45. Füüsiline vaakum ja Lamba vahetuse selgitus
VI PEATÜKK PALJU ELEKTRONIDEGA ATOMUSÜSTEEMID
§ 46. Identsete osakeste identsuse põhimõte. Pauli põhimõte
§ 47. D. I. Mendelejevi keemiliste elementide perioodilise süsteemi selgitus
§ 48. Röntgenikiirgus
§ 49. Heeliumi aatom
§ 50. Keemiline side. Vesiniku molekul
§ 51. Paravesinik ja ortovesinik
§ 52. Molekulaarjõud
VII PEATÜKK MÕNED MAKROSKOOPILISED KVANTNÄHTUSED
§ 53. Osakese võimalikud olekud piiratud mahus
§ 54. Debye tahkete ainete soojusmahtuvuse teooria
§ 55. Aatomite sidemete liigid tahkistes
§ 56. Aatomite võnkumised ühemõõtmelises sirgjoonelises ahelas
§ 57. Fonoonid ja kvaasiosakesed
§ 58 Energiaribad tahketes ainetes
§ 59. Bändistruktuur ja Blochi lained
§ 60. Ülevoolavus. Kogenud faktid
§ 61. Ülivoolavusteooria mõiste
§ 62. Ülijuhtivuse teooria mõiste
nimede indeks
Õppeaine register

Nüüd peame kirjeldama seadusi või reegleid, mis reguleerivad vektorite võimalikke kombinatsioone. Esiteks on see vektorite liitmine. Olgu a vektor mõnes koordinaatsüsteemis koos komponentidega teine ​​vektor komponentidega. Nüüd teeme kolm uut numbrit. Kas need moodustavad vektori? Aatomi- ja tuumafüüsika. Sivukhin D.V. Võiksime öelda: "Muidugi, siin on kolm numbrit ja need kolm arvu moodustavad vektori." Ei, ükski kolm numbrit ei moodusta vektorit! Vektori saamiseks peate siduma kolm arvu mõne koordinaatsüsteemiga nii, et koordinaatsüsteemi pööramisel "pöörlevad" need kolm numbrit üksteise suhtes, "segavad" vastavalt meie poolt juba kehtestatud reeglitele. kirjeldatud. Seega on küsimus: kui me pöörame koordinaatsüsteemi ja seda tehes läheb läheb, siis mille juurde see läheb? Kas see läheb või mitte? Aatomi- ja tuumafüüsika. Sivukhin D.V. Vastus on loomulikult jah, sest me nimetame algset võrranditega kirjeldatud teisendust lineaarne teisendus. Kui rakendame selle teisenduse saamiseks, leiame, et teisendus on tõepoolest sama. “Liides” äsja kirjeldatud reegli järgi vektorid a ja b, saame uue vektori. Saate selle kirjutada huvitava omadusega vektorina. mida saab selle komponentidest. Tõsi on ka see, et vektoreid saame lisada mis tahes järjekorras Aatomi- ja tuumafüüsika. Sivukhin D.V. Mida geomeetriline tähendus summad? Oletame, et need on kujutatud sirgjoontena paberitükil. Kuidas see koos välja näeb? Vastus on näidatud jaotises Näeme, et komponente a on kõige lihtsam virnastada koos komponentidega, kui korraldate neid komponente tähistavad ristkülikud, nagu joonisel näidatud. Kuna b sobib täpselt nii oma ristkülikusse kui ka enda omasse, siis see oleks sama, mis saba pähe sobitamine, siis a sabast pea suunas kulgev nool oleks vektor c. Võite teha teisiti: ühendage "saba" ja "peaga". Vastavalt geomeetrilised omadused rööpkülik saame sama tulemuse ka c korral. Pange tähele, et vektoreid saab lisada sarnasel viisil ilma koordinaattelgede abita. Oletame, et oleme korrutanud mingi vektori a mingi arvuga a, mida see tähendab? Leppigem kokku, et mõistame seda kui uut komponentidega vektorit. Selle tõestuse, et see on tõepoolest vektor, jätame õpilastele Aatomi- ja tuumafüüsika. Sivukhin D.V. Nüüd kaaluge vektorite lahutamist. Lahutamist saame defineerida samamoodi nagu liitmist, ainult komponente ei liita, vaid lahutatakse. Või saame defineerida lahutamise, võttes kasutusele negatiivse vektori mõiste ja seejärel komponendid liites. Mõlemad meetodid annavad sama tulemuse nagu näidatud. Jooniselt on näha, et märgime ka seda, et teades on erinevust lihtne leida samaväärse suhte järgi. Seega on erinevust veelgi lihtsam leida kui summat: selle saamiseks joonistame lihtsalt vektori! Räägime nüüd kiirusest. Miks on kiirus vektor? Kui asukoht on antud kolme koordinaadiga, siis kiirus on antud tuletistega. Kas see on vektor või mitte? Eristades avaldisi in, saame määrata teisendusseaduse. Näeme, et komponendid on tõepoolest teisendatud sama seaduse järgi. Seetõttu on vektori tuletis vektor. Nii et kiirus on vektor. Kiiruse saame kirjutada sellisel huvitaval kujul: Mis on kiirus ja miks see on vektor, saab aru ilmekama näite abil. Kui kaugele võib osake lühikese aja jooksul liikuda? Vastus: sees, sest kui osake on ühel ajahetkel "siin" ja teisel "seal", siis on positsioonide erinevus võrdne vektoriga ja on suunatud piki liikumissuunda, nagu näidatud joonisel. Jagades selle erinevuse ajaperioodiga, saame “keskmise kiiruse” vektori Aatomi- ja tuumafüüsika. Sivukhin D.V. Teisisõnu, kiirusvektori all peame silmas raadiusvektorite erinevuse piiri hetkedel, jagatud nulliga. Seega on kiirus vektor, sest see on võrdne kahe vektori erinevusega. See kehtib ka seetõttu, et kiiruse komponendid on. Sellele mõeldes jõuame järeldusele, et kui eristada mis tahes vektorit aja suhtes, saame uue vektori. Aatomi- ja tuumafüüsika. Sivukhin D.V. Seega on meil uute vektorite saamiseks mitu võimalust: konstandiga korrutamine, ajaline diferentseerimine, kahe vektori liitmine või lahutamine.