1. Zasady Dynamiki Newtona
I Każde ciało pozostaje w spoczynku lub ruchu jednojstajnym po linii prostej dopóki nie zostanie zmuszone za pomocą siły do zmiany tego stanu. Jeśli
bezwładność- spoczynek lub ruch jednostajny przy braku działania sił.
II Jeżeli na ciało działa siła . to ciało porusza się ruchem jednostajnym przyspieszonym w kierunku działania siły z przyśpieszeniem proporcjonalnym do wartości siły i odwrotnie proporcjonalnym do ciała
III Każdej akcji towarzyszy równa co do wartości , a przeciwnie określona reakcja. Wzajemnie oddziaływania dwóch ciał jest zawsze równe co do wartości, lecz przeciwnie skierowane.
(obie siły są w tym samym czasie = wtedy zachodzi reakcja)
2. Zasada zachowania Pędu (p=mv)
Suma sił zew. Działających na ukłąd jest równa 0.
Jeżeli wypadkowa sił zew. Działających na układ jest równa zeru, to całkowity wektor układu pozostaje stały. Ma istotne znaczenie przy opisywaniu zdarzeń.
3.Moment Siły
Dla Ruchu obrotowego odpowiednikiem siły ruchu postępowego jest moment sił T. Jeżeli siła F działa na ciało(cząstkę) to moment siły jest zdefiniowany. T=r F r-wektor położenia cząstki względem inercjalnego układu położenia.
4. Moment Pędu
Odgrywa ważną rolę analogiczną do pędu: Moment pędu L definiujemy L=r p p-pęd r-położenie cząstki względem inercjalnego układu odniesienia. Wypadkowy moment siły działającej na cząsteczkę jest równy prędkości zmian momentu pędu tej cząstki T=dL/dt
5.Moment bezwładności
Ciało obraca się ze stałą prędkością kątową wokół własnej osi w układzie środka masy ciało możemy podzielić na elementy o masie delta n, odległe od osie obrotu delta r (prędkość elementu wynosi v=rw)
6.Oscylator harmoniczny tłumiony - rysunek
Rzeczywisty oscylator jest zawsze tłumiony jego drgania nie trwają nieskończenie długo. Siła tłumiąca drgania jest proporcjonalna do prędkości i przeciwnie skierowana.
7.Pierwsza zasada termodynamiki
Energia ruchu masy--energia mechaniczna
Energia cząstek—energia wewnętrzna
Ciepło wykonane prze układ równa się wzrostowi energii wewnętrznej oraz pracy wykonanej przez układ Q=U+W Gdy nad układem zostanie wykonana praca to układ może oddawać ciepło:
dV=dQ-dW dW=Fdl=F/S Sdl=pdV
8.Cykl Carnota-rysunek
Gaz znajduje się w stanie p1, V1, T1 (pkt A), cylinder stawiamy na zbiorniku ciepła, gaz rozpręża się izotermicznie do stanu p2, V2, T2 (pkt B). Gaz pobiera ciepło Q. cylinder izolujemy I gaz rozpręża się adiabatycznie do stanu p3, V3 T3 (pkt. C) . Gaz wykonuje precę przy podnoszeniu tłoka, jego temp. Spada do T2. Cylinder stawiamy na zimniejszym zbiorniku (Ts) i sprężamy gaz izotermicznie do stanu p4, V4, T4 (pkt. D) Z gazu do zbiornika przechodzi ciepło Q2. Cylinder izolujemy i sprężamy adiabatycznie do stanu p1,V1, T1 (pkt. A). Siły zewnętrzne wykonują pracę i temperatura gazu podnosi się do T1.
9. 3 wektory elektryczne-rysunek
D= Eo E+P
D=q/A Indukcja elektryczna(związana z ładunkiem swobodnym)
P=q/A polaryzacja elektryczna(związana z ładunkiem indukowanym)
E=q/EoErA natężenie pola elektrycznego ( związane z ładunkiem swobodnym i polaryzacyjnym)
10. Prawa Kirchoffa
I Suma natężeń prądów wpływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających z tego węzła.
II W zamkniętym obwodzie suma spadków napięć na oporach równa jest sumie sił elektromotorycznych występujących w tym obwodzie.
11. Prawo Ampera
Istnieją izolowane centra ładunków (np. elektron, proton), ale nie istnieją izolowane centra magnetyczne(pojedyncze bieguny- monopole) Zmieniające się pole magnetyczne wytwarzane jest prze pole elektryczne. Całka krzywolinowa wektora indukcji magnetycznej , wytworzonego przez stały prąd elektryczny w przewodniku wzdłuż linii zamkniętej otaczającej prąd, jest równa sumie algebraicznej natężeń pradów przepływających ( stumieniami gęstości prąd) przez dowolną powierzchnie objętą przez tę linie [B]= 1 T = 1 Wb/m2
12. Siła Lorenza
Prąd indukowany ma taki ładunek że przeciw stawia się przyczynie która go wywołała siła jaka działa na cząstkę obdarzoną ładunkiem elektrycznym poruszającą się w polu elektro magnetycznym .(siła działająca na ładunek zależy od pola elektrycznego i magnetycznego ) F=q0(E+v B) F- wektor siły, q- ładunek elektryczny, E -wektor natężenia pola, B- wektor indukcji magnetycznej, r- wektor prędkości
13. Obwód RLC
RLC jest skrótowym oznaczeniem dla obwodów elektrycznych składających się z 3 podstawowych elementów pasywnych rezystora (R), cewki(L), Kondensatora(C)
14. Równania Maxwell
Prawo Gaussa dla elektryczności
Prawo Gaussa dla magnetyzmu
Prawo Indukcji Faradaya
Prawo Ampera
15. Prawo Coulomba
Siłą oddziaływania dwóch ładunków q1 i q2 F=k( q1q2/r2)
k= 1/4πEo r- odległość pomiędzy ładunkami Eo- przenikalność elektryczna w próżni 9,854 * 10 -12 C/Nm2
Siła wzajemnego odziaływania dwóch ładunków jest wprost proporcjonalna do iloczynu tych ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.
16. Prawo Gaussa-rysunek Strumień pola przez powierzchnię wychodzący z naładowanego ciała jest równy wypadkowemu ładunkowi wewnątrz powierzchni podzielonemu prze Eo.
17.Strumień elektryczny Strumień natężenie pola elektrycznego przez powierzchnię. Jego natężenie wynosi E i w polu tym umieścić płaską powierzchnię o polu A to charakteryzując tę powierzchnię za pomocą A prostopadłego do niej, strumień wektora E przez powierzchnię wektora A wynosi
Ɏ=E A = EAcosα
18. Pojemność C=q/ ΔV, Farad 1F=1C/1N, stosuje się uF,uF,pF
Jeśli jest to wielkość fizyczna C równa stosunkowi ładunku Q zgromadzonego na przewodniku do potencjału ΔV tego przewodnika. (ΔV= v1-v2)
19. Prawo Faradaya Indukowana SEM jest równa szybkości zmian strumienia magnetycznego E=dB/dt jeżeli mamy obwód złożony z zwojów to E=-N (dB/dt) W zamkniętym obwodzie znajdującym się w zmiennym polu magnetycznym, pojawia się SEM indukcji równa szybkości zmian strumienia indukcji pola magnetycznego przechodzącego przez powierzchnię rozpiętą na tym obwodzie.
20.Prawo Malusa Natężenie światła spolaryzowanego liniowo po przejściu przez idealny polaryzator optyczny jest równe iloczynowi natężenie światła podającego i cos2α między płaszczyzną polaryzacji światła padającego a płaszczyzną polaryzacji światła po przejściu prze polaryzator I=Im cos2α.
21.Prawo Odbicia-rys. światła Gdy światło pada na granicę dwóch ośrodków to ulega odbiciu. Zgodnie z prawem odbicia, które mówi, że kąt padania i kąt odbicia leża na jednej płaszczyźnie to ktą padania jest równy kątowi odbicia α=β
22. Prawo załamania światła-rys. Gdy światło przechodzi z jednego ośrodka o bezwzględnym współczynniku załamania n1 do ośrodka o bezwzględnym współczynniku załamania n2 to stosunek sinα do sinβ jest równy stosunkom bezwzględnych współczynników załamania światła w obu ośrodkach. Sinα/sinβ=n2.n1=n2/1
23. Interferencja światła. Powstawanie nowego przestrzennego układu fali w wyniku nakładania się dwóch lub więcej fal (dodawanie się nachyleń co najmniej dwóch fal).
y(P)=Asin(wt+q1)+Asin(wt+q2)
24. Dyfrakcja światła-rys.. Zjawisko dyfrakcji (ugięcia) odkrył Grinaldi (XVII w). Polega ona na uginaniu się promieni świetlnych, przechodzących w pobliżu przeszkody np. brzeg szczeliny. Dyfrakcja używana jest do badania fal oraz obiektów o niewielkich rozmiarach w tym kryształów.
25.Polaryzacja Jest to uporządkowanie kierunków drgań poprzecznych wzajemnie prostopadłych pól magnetycznego i elektrycznego. Rodzaje: -liniowa -kołowa -eliptyczna. Sposoby otrzymywania (płytki polaryzacyjne, polaryzacja przez odbicie, dwójłomność.
26.Prawo Stefana Blotzmana Opisuje całkowitą moc wypromieniowywaną prze ciało doskonale czarne w danej temperaturze.
27. Teoria Plancka Planck założył że atomy ścian zachowują się jak oscylatory elektromagnetyczne, które emitują (i absorbują) energię do wnęki z których każdy ma charakterystyczną częstotliwość drgań Rx=C1/x5 * 1/e2/ʎT-1
28.Budowa pirometru-rys obraz źródła( o nieznanej temp.) powstaje w miejscu gdzie znajduje się włókno żarowe pirometru. Pobierany prąd rażenia tak, aby włókno stało się nie widoczne ze źródła(świeci tak samo jasno).Ponieważ urządzenie jest wyskalowane możemy teraz odczytywać temperatura źródła.
29.Zjawisko fotoelektryczne-rys. Światło pada na metalową płytkę A i uwalnia z niej elektrony- fotoelektrony. Fotoelektrony można zarejestrować jako prąd elektryczny płynący między płytką A oraz elektrodą B zbierającą przy wytworzeniu między nimi odpowiedniej różnicy potencjałów V.(Tak,aby elektrody były przyciągane przez płytkę B) Do Pomiaru prądu służy czuły galwanometr.
30.Efekt Comptona-rys. 1923r. Rozproszenie promieniowana X (rentgenowskiego) i promieniowania gamma (elektromagnetycznego) o dużej częstotliwości, na swobodnych lub słabo związanych elektronach w wyniku którego następuje zwiększenie długości fal promieniowania. Za słabo związany uważamy elektron, którego energia jest znaczenie niższa, niż energia padającego fotonu. Δʎ=ʎ'-ʎ=h/mc(1-cosα) h-stała Plancka
31.Długość Fali de Brogle'a wyrażenie wiąże pęd cząstki materialnej z długością przewidywaną fal materii. ʎ=h/p h-stała Plancka, p-pęd
32. Lasery generatory promieniowania wykorzystujące zjawisko emisji wymuszonej. Promieniowanie lasera jest spokojne w czasie i przestrzeni, zazwyczaj spolaryzowane i ma postać wiązki o bardzo małej rozbieżności. Odnosi się najczęściej do laserów emitujących światło widzialne. I=R1 R2 Io exp[2L(q-α)] natężenie światła rozbieżność α=1,22ʎ/D R1,R2-współczynniki dobicia, q- wzmocnienie optyczne, αL-straty wew. D- szerokość wiązki na wyjściu lasera, ʎ-długość fali
33. Półprzewodnik najczęściej substancje krystaliczne, których konduktywność(przewodnictwo właściwe) może być mierzalna w szerokim zakresie (np.10-3 do 103) po przez dolne, ogrzewane, oświetlanie bądź inne czynniki. Przewodnictwo typowego półprzewodnika klasuje się między przewodnikiem metali i dielektryków.
34. Złącze (p-n) -rys. jest to złącze przewodników nie samoistnych o różnych typach przewodnictwa: p i n
35. Ogniwa słoneczne to element półprzewodnikowy, w którym następuje przemiana(konwersja) energii promieniowania świetlnego w energię elektryczną w wyniku zjawiska fotowoltaicznego czyli po przez wykorzystanie półprzewodnikowego złącza p-n , którym pod wpływem fotonów o energii wyższej niż szerokość przerwy energetycznej półprzewodnika, elektrony przemieszczają się od obszaru n, a dziury(nośnik ładunku) do obszaru p.
36.Model Bohra-rys. Elektron krąży wokół jądra jako naładowany pkt. Materialny, przyciągany przez jądro siłami elektro statycznymi. Orbitalny moment pędu elektronu jest skonstruowany L=n ħ ħ-stała Plancka/2π Energia fotonu: Ef=h V=E2-E1 R-częstotliwość fotonu, h-stała Plancka E1,E2-energia elektronu(końcowa i początkowa).
37.Równanie Fali fala stojąca-jej pozycja w przestrzeni pozostaje nie zmienna. Może być wytworzona w ośrodku poruszającym się względem obserwatora lub w przypadku interferencji dwóch fal(ten sam kierunek lecz przeciwne zwroty). Rezonans- zjawisko fizyczne zachodzące dla drgań wymuszonych objawiające się poprawieniem energii przez wykonywanie drgań o dużej amplitudzie przez układ drgający dla określonych częstotliwości drgań.