Prof. dr hab. Józef Korecki C-1, IIp, pok. 207 Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Katedra Fizyki Ciała Stałego Konsultacje: czwartek, godz. 12-14
Wstęp - Historia fizyki: fizyka klasyczna a fizyka współczesna Najważniejsze osiągnięcia fizyki klasycznej Problemy fizyki z początku XX wieku: Teoria względności, Teoria kwantów Promieniowanie ciała doskonale czarnego Zjawisko fotoelektryczne Efekt Comptona Model atomu Bohra Mechanika kwantowa: postulaty, funkcja falowa, równanie Schrödingera Przykłady układów kwantowych: studnia i bariera potencjału, Fizyka atomowa: atom wodoru, atomy wieloelektronowe Ciekawostki z dziedziny nanotechnologii Synchrotrony Wszechświat i cząstki elementarne
„Fizyka współczesna” – czym jest?
Łatwiej powiedzieć czym nie jest, nie jest „Fizyką klasyczną”
Prekursorzy fizyki
Archimedes ( 287 – 212 pne)
Alhazen (965 - 1040):
Mikołaj Kopernik (1473 - 1543)
Rozwój fizyki z gr. Φύσις (physis)) – natura, przyroda
(długo, do końca XIX w. fizyka nazywana była filozofią przyrody)
Galileo Galilei (1564–1642)
Fizyka klasyczna X
VII
w X
VIII
w
XIX
w
Mechanika klasyczna
Toricelli (1608 - 1647)
Boyle Gay-Lussac
Termodynamika Elektromagnetyzm Fale Optyka
Sir Isaac Newton (1642–1727)
Optyka
Michael Faraday (1791 - 1867
James Clerk Maxwell (1831 - 1879)
William Thomson (Lord Kelvin) (1824–1907)
James Prescott Joule (1818 – 1889)
Sadi Carnot (1796-1832)
Ludwig Boltzmann (1844–1906)
Josiah Willard Gibbs (1839 – 1903)
Alessandro Volta (1745 – 1827)
Johannes Kepler (1571—1630):
Robert Hooke (1635 - 1703)
Charles Coulomb (1736 - 1806):
Thomas Young (1773 - 1829):
Joseph Fraunhofer, (1787 - 1826)
André-Marie Ampère (1777 - 1836):
Georg Ohm (1789 – 1854)
Nikola Tesla (1856 - 1943):
Heinrich Hertz (1857 - 1894)
William Rowan Hamilton (1805–1865)
Joseph-Louis Lagrange (1736 – 1813) Augustin Jean Fresnel
(1788 – 1827)
Christian Doppler (1803 – 1853)
Fizyka klasyczna Mechanika klasyczna Zasady dynamiki
.0dd0 const
twyp =⇒=⇒==∑ ppFF
avF mt
mwyp ==ddDla stałej masy
I - zasada bezwładności, - zasada zachowania pędu (momentu pędu)
twyp dd pF =
II zasada
∫=−⇒t
wypdt0
Fpp 0
.0 gdy 0 wyp == Fa
III zasada (układ ciał)
mB mA ABF BAF
BBAA
ABBA
mm aaFF
−=−=
Zasada zachowania energii (mechanicznej) http://www.physicsclassroom.com http://www.allstar.fiu.edu
Fizyka klasyczna Termodynamika
I - zasada zachowania energii
∆U =∆Q + ∆W
Zasady termodynamiki
Clausius:
„Nie istnieje proces termodynamiczny, którego jedynym wynikiem byłoby pobranie ciepła ze zbiornika o temperaturze niższej i przekazanie go do zbiornika o temperaturze wyższej."
Lord Kelvina:
„Nie jest możliwy proces, którego jedynym skutkiem byłoby pobranie pewnej ilości ciepła ze zbiornika i zamiana go w równoważną ilość pracy"
„Nie istnieje perpetuum mobile drugiego rodzaju”
II – określa naturalny kierunek procesów samorzutnych
Fizyka klasyczna Elektromagnetyzm
Równania Maxwella dla pól elektromagnetycznych
Rozszerzone Prawo Ampera
0=⋅∫A
AdB
Prawo Gaussa dla magnetyzmu
Wokół zmiennego pola magnetycznego powstaje wirowe pole elektryczne
Nie ma izolowanych biegunów magnetycznych
Źródłem wirowego pola magnetycznego jest prąd lub zmienne pole elektryczne
+=⋅∫ dt
dΦεIμldB E
C00
Prawo Faradaya
dtdΦldE B−=⋅∫
Prawo Gaussa dla elektryczności
0εi
A
qAdE ∑
∫ =⋅
Źródłem pola elektrycznego jest ładunek
Fizyka klasyczna Fale, Optyka
2
2
22
2
v1
ty
xy
∂∂=
∂∂
λπ2=k T
πω 2=
)sin( tkxAy ω−=
kω=v
Zasada Huyghensa Interferencja Dyfrakcja
http://www.acs.psu.edu/drussell/demos/waves/wavemotion.html
„Fizyka współczesna”
Koniec XIX w. – „kompletna” fizyka, za wyjątkiem paru „drobiazgów”: A. - Niezmienniczość prędkości światła (dośw. Michelsona i Morleya)
B. - Promieniowanie ciała doskonale czarnego - Zjawisko fotoelektryczne
Top Related