Newtona zasady dynamiki, trzy zasady sformułowane 1687 przez I. Newtona, stanowiące podstawę jego mechaniki. W ujęciu współczesnym brzmią one:

1) (I zasada dynamiki Newtona) jeżeli siły działające na punkt materialny równoważą się, to w inercjalnym układzie odniesienia ciało porusza się ruchem jednostajnym lub spoczywa. Jest to tzw. zasada bezwładności.

2) (II zasada dynamiki Newtona) zmiana pędu punktu materialnego jest proporcjonalna do działającej wypadkowej siły F.

3) (III zasada dynamiki Newtona) jeśli ciało A działa na ciało B siłą F, to B działa na A siłą o tej samej wartości i kierunku, lecz o przeciwnym zwrocie.

gdzie :
- siła , z jaką ciało A działa na ciało B

- siła , z jaką ciało B działa na ciało A

Dla ciał o stałej masie II zasada dynamiki Newtona ujmowana jest w postaci równania: ma=F, gdzie m - masa ciała, a - wypadkowe przyspieszenie, F - wypadkowa działająca siła. W ogólności II zasada dynamiki Newtona opisana jest równaniem (pozostającym prawdziwym nawet w ramach teorii względności): dp/dt=F gdzie: p - pęd ciała.

Zasady dynamiki Newtona są fundamentem klasycznej fizyki. W świetle mechaniki kwantowej i teorii względności okazały się prawami przybliżonymi.

Huygensa-Fresnela zasada, zasada głosząca, że każdy element powierzchni, do której dotarła fala, staje się źródłem fali elementarnej. Suma (obwiednia) nowo powstałych fal przedstawia dalszą propagację fali, przy czym nie uwzględnia się obwiedni wstecznej. Zasadę stosuje się do wyjaśnienia zjawisk dyfrakcyjnych (dyfrakcja).

Heisenberga zasada nieoznaczoności, fundamentalna zasada fizyki kwantowej mówiąca o tym, że iloczyn niepewności jednoczesnego poznania pewnych wielkości (zwanych kanonicznie sprzężonymi w sensie formalizmu hamiltonowskiego: np. chwilowych wartości pędu p i położenia x, energii E i czasu jej pomiaru t, współrzędnej kątowej j leżącej w płaszczyźnie xy i składowej Jz krętu, itd.) nie może być mniejszy od stałej Plancka h podzielonej przez podwojoną liczbę p: DxDpłh, DEDtłh, DjDJzłh, (h=h/2p=1,0545×10-34J×s).

Mała wartość liczbowa stałej Plancka powoduje, że zasada nieoznaczoności jest istotna głównie dla mikroświata, wiąże się z dualizmem korpuskularno-falowym.

Superpozycji zasada, reguła fizyki matematycznej głosząca, że jeśli dwa stany (funkcje) są rozwiązaniami zagadnienia opisanego przez liniowe równania różniczkowe, to suma tych stanów (funkcji) też jest rozwiązaniem tego zagadnienia.

Einsteina względności zasada. Szczególna teoria względności oparta jest na 2 postulatach:

1. we wszystkich inercyjnych układach odniesienia wartość prędkości światła w próżni jest jednakowa i wynosi c

2. wszystkie zjawiska fizyczne przebiegają jednakowo we wszystkich układach inercyjnych.

Oznacza to że wszystkie układy inercyjne są fizycznie równoważne.

Energii zachowania zasada, jedna z podstawowych zasad fizyki mówiąca, że w każdym izolowanym układzie fizycznym całkowita suma energii jest stała (nie zmienia się w czasie).

E=U+E_K = const

gdzie : E- suma energii potencjalnej i kinetycznej

Pędu zasada zachowania, jedna z podstawowych zasad fizycznych. Zgodnie z nią całkowity wektorowy pęd układu izolowanego jest zachowany przez każdy rodzaj oddziaływań fizycznych.

p_p = p_f + p_e

p_p - pęd początkowy

p_e p_p = h/λ_o

p_f = h/λ'

p_p

p_f

Δλ = λ' - λ_o = h/m_oC ( 1 - cosθ )

Zasada zachowania pędu wynika z niezmienniczości praw fizyki względem symetrii translacyjnej.

Ładunku zachowania zasada, fundamentalna, zawsze spełniona zasada fizyczna głosząca, że różnica liczby ładunków elektrycznych dodatnich i ujemnych danego układu jest stała, bez względu na rodzaj oddziaływań zachodzących w układzie. Klasycznie prawo to wyraża jedno z równań J.C. Maxwella w postaci:

Moment pędu, kręt, wektor osiowy J charakteryzujący ruch ciała (w szczególności ruch obrotowy): J=r´p (iloczyn wektorowy wektora wodzącego r i pędu ciała).

Dla układu ciał moment pędu układu jest sumą wektorową momentu pędu pojedynczych ciał, dla ciała o ciągłym rozkładzie masy moment pędu wyraża się wzorem:

gdzie: V - objętość ciała, dv - element objętości, r(r) - funkcja rozkładu gęstości, u(r) - prędkość elementu objętości dv.

Równanie ruchu obrotowego ciała ma postać:

dJ/dt=D

gdzie D moment sił zewnętrznych (moment siły).

Moment pędu bryły sztywnej wyraża się (w układzie odniesienia, w którym oś obrotu przechodzi przez początek układu) poprzez tensor momentu bezwładności I i prędkość kątową w, J=Iw. Monent pędu izolowanego układu jest zachowywany (zasada zachowania krętu).

W fizyce kwantowej moment pędu jest wielkością skwantowaną (kwantowanie), ponadto pojawia się wewnętrzny moment pędu (spin).

Termodynamiki pierwsza zasada. Zmiana energii wewnętrznej układu przy przejściu z jednego stanu do drugiego równa się sumie pracy wykonanej nad układem dW' i dostarczonego układowi ciepła dQ_p

Związek wyraża zasadę zachowania energii w odniesieniu do procesów cieplnych

Oddziaływanie grawitacyjne, grawitacja, ciążenie powszechne, jedno z fundamentalnych oddziaływań fizycznych. Zachodzi pomiędzy ciałami posiadającymi masę (masa grawitacyjna).

Klasyczna teoria grawitacji została opracowana przez I. Newtona w 1687. Teoria Newtona poprawnie opisuje słabe pola grawitacyjne. Ściślej zjawiska grawitacyjne opisuje einsteinowska ogólna teoria względności (OTW, 1916).

W ujęciu Newtona, w odległości r od ciała o masie M istnieje grawitacyjne pole potencjalne o potencjale j danym skalarną funkcją:

j=-grad GM/r

gdzie G grawitacji stała. Każde ciało posiadające masę umieszczone w tym polu nabywa przyspieszenie g dane wzorem

g = -gradj

siła jaką działa ciało I (o masie M) na oddalone o r, ciało II (o masie m) wynosi

F=-gMmr/r3.

Zgodnie z III zasadą dynamiki Newtona identyczną co do wartości lecz przeciwnie skierowaną siłą działa ciało II na I.

Prawo powszechnego ciążenia jest uogólnieniem praw rządzących obrotem planet wokół Słońca. Newton odkrył je analizując prawa Keplera. Siły grawitacyjne są na ogół bardzo słabe, wg teorii Newtona oddziaływania grawitacyjne rozchodzą się z nieskończoną prędkością: zmiana położenia jakiegoś ciała wywołuje natychmiastową zmianę położeń wszystkich innych ciał we Wszechświecie, tego typu oddziaływanie jest niezgodne z postulatem teorii względności, który głosi, że maksymalną prędkością rozchodzenia się oddziaływań fizycznych jest prędkość światła c.

W ujęciu Einsteina siły grawitacyjne są analogiczne do sił bezwładności (tzw. zasada równoważności Einsteina). Zgodnie z tym przyspieszenie oraz siły grawitacyjne są efektem czysto geometrycznym, pojawiają się na skutek zakrzywienia przestrzeni. Podstawowymi pojęciami charakteryzującymi pole grawitacyjne w tym ujęciu są: tensor krzywizny Riemanna:

zastępujący siłę grawitacji i wyrażony przez symbole Christoffela oraz tensor metryczny gab grający podobną rolę jak potencjał w ujęciu klasycznym.

Pierwszym sukcesem teorii Einsteina było wyjaśnienie tzw. nadwyżki ruchu peryhelium Merkurego oraz przewidywania potwierdzone obserwacyjnie dotyczące krzywoliniowego rozchodzenia się światła w polach grawitacyjnych. Trwają poszukiwania doskonalszej teorii grawitacji, uwzględniającej kwantową naturę pól fizycznych. ]

Równoważności zasada. Jeżeli układ będzie poruszał się ruchem jednostajnie przyspieszonym w górę z przyśpieszeniem a=g , to na ciało znajdujące się w tym układzie będą działać takie same siły , jak w przypadku gdyby układ spoczywał na powierzchni Ziemi. Z powyższego wynika , że zjawiska wywoływane przez siły grawitacyjne są identyczne ze zjawiskami wywołanymi przez ruch przyśpieszony nieinercyjnego układu odniesienia.

Maecznika relatywistyczna (kwantowa)

HIPOTEZA de BROGLI'A - mówi ze dualizm falowo-korpuskularny wykryty w związku z badaniem natury światła , jest właściwy także innym cząstkom materii. Między pędem p cząstki i długością λ fal de Broglie zachodzi związek λ=h/p. Natężenie fal de Broglie w danym punkcie przestrzeni jest wprost proporcjonalne do gęstości prawdopodobieństwa znalezienia cząstki w tym punkcie.

Bezpośrednim potwierdzeniem hipotezy de Broglie'a byl wynik Davissona i Germera , którzy zaobserwowali ugięcie wiązki elektronów przez monokryształ. Od tego czasu przebadano szczegółowo własności różnych cząstek elementarnych oraz atomów i nie znaleziono żadnych odstępstw od fal de Broglie,a.

Stała Plancka (h) zwana kwantem działania jest jedną z podstawowych stałych

Fizycznych. Jest to wielkość charakterystyczna dla mechaniki kwantowej, a jej

wartość wynosi: 6,6249 x 10^-34. Po raz pierwszy stałą PlancKa (h) wyprowadził

M. Planck w roku 1900 w celu wyjaśnienia rozkładu energii w widmie

promieniowania ciała doskonale czarnego. Przyjął on, że energia jest emitowana

i pochłaniana przez ciało doskonale czarne nie w sposób ciągły lecz porcjami,

które nazwał kwantami energii. Wielkość kwantu energii E jest proporcjonalna do

częstości emitowanego promieniowania.

E= h v

Do rzędu zjawisk, które zostały wyjaśnie w oparciu o pojęcie kwantów należy tak

Zwany efekt fotoelektryczny. Polega on na wybijaniu elektronów z metali pod

wpływem padającego na nie promieniowania. Energia wybitych elektronów nie zależy od natężenia padającego promieniowania, lecz od częstotliwości, ponadto dla każdej istnieje charakterystyczna graniczna częstotliwość

promieniowania poniżej, której efekt fotoelektryczny nie zachodzi. Zjawisko fotoefektu wyjaśnił A. Einstein. Zgodnie z jego teorią kwant energii może być przekazany elektronowi tylko w całości. Część energii fotonu hv0 = W jest zużywana na wybicie elektronu z metalu, jest to praca wyjścia, resztę energii fotonu uzyskuje elektron w formie energii kinetycznej.

1

---