Определения, физические постоянные и физические величины

Определения

Абсолютно чёрное тело

материальный объект, поглощающий электромагнитное излучение во всём диапазоне волн.

Античастица

для заданной элементарной частицы - элементарная частица, имеющая ту же массу и спин и равные по величине, но противоположные по знаку другие физические характеристики: электрический заряд, магнитный момент и др.

Атом

частица вещества микроскопических размеров и очень малой массы (микрочастица), наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств.

Атомное ядро

положительно заряженная центральная часть атома, имеющая объем, в котором сосредоточена основная его масса.

Атомные спектры

оптические спектры, получающиеся при испускании или поглащении света (электромагнитных волн) свободными или слабо связанными атомами; такими спектрами обладают, в частности, одноатомные газы и пары. А. с. являются линейчатыми — они состоят из отдельных спектральных линий. А. с. наблюдаются в виде ярких цветных линий при свечении газов или паров в электрической дуге или разряде (спектры испускания) и в виде тёмных линий (спектров поглощения).

Вырожденное состояние

несколько состояний с одинаковой энергией.

Гиромагнитное отношение

отношение магнитного момента к мехническому моменту импульса.

Граница серии (терм)

предельное значение частоты при n= ∞

Дискретный спектр

спектр, когда в потоке электромагнитных волн наблюдаются лишь некоторые цвета.

Зарядовое число

характеристика атомного ядра; число протонов в атомном ядре, совпадающее с порядковым номером химического элемента в периодической системе элементов.

Излучение

способность тел испускать электромагнитные волны под действием какого-либо вида энергии.

Изобары

ядра атомов, имеющие одинаковые массовые числа, отличающиеся числом протонов.

Изотоны

ядра атомов, имеющие одно и то же число нейтронов, но различные электрические заряды.

Изотопы

разновидности одного химического элемента, занимающие одно место в периодической системе элементов Менделеева, но отличающиеся массами атомов.

Ион

электрически заряженная частица, которая образуется при потере или приобретении элетронов атомом или молекулой.

Капельная модель ядра

предложенная в 1936 году модель ядра, в которой ядро рассматривается как капля своеобразной жидкости, состоящей из протонов и нейтронов, которые движутся в ядре аналогично молекулам жидкости.

Катодолюминесценция

излучение под действием бомбардировки поверхности электронами.

Квантование

испускание энергии в виде конкретных порций.

Квантовые величины

физические величины, которые могут принимать лишь определенные дискретные значения.

Квантовые числа

числа n определяющие энергетические уровни частицы в потенцыальной яме.

Кратность вырождения

число различных состояний с одним значением энергии.

Линейный гармонический осциллятор

частица массой m, колеблющуюся с собственной циклической частотой ω₀ вдоль оси x под действием квазиупругой силы F_x = -kx, где k - коэффициент квазиупругой силы, связанный с m и ω₀ соотношением k = mω₀².

Люминесценция

излучение телами электромагнитных волн. Виды Л.:
- хемилюминесценция;
- электролюминесценция;
- катодолюминесценция;
- фотолюминесценция.

Магнитный момент

основная величина, характеризующая магнитные свойства вещества.

Массовое число

одна из основных характеристик атомного ядра; число нуклонов (протонов и нейтронов) в атомном ядре; обозначается буквой A и указывается обычно слева вверху рядом с символом элемента.

Микрочастицы

элементарные частицы (электроны, протоны, нейтроны, фотоны и другие простые частицы) и сложные частицы, образованные из сравнительно небольшого числа элеентарных частиц (атомы, молекулы, ядра атомов и др.).

Молекула

наименьшая частица данного вещества, обладающая его основными химическими свойствами.

Моменты атомных ядер

момент количества движения или спин, электрический и магнитный моменты ядер.

Нейтрон

входящая в состав ядерных ядер электрически нейтральная элементарная частица.

Нулевая энергия

разность между энергией основного состояния квантовомеханической системы и энергией, соответствующей минимуму потенциала системы; наименьшая энергия, которой должен обладать линейный гармонический осциллятор в наинизшем энергетическом состоянии для того, чтобы выполнялись соотношения неопределенностей: W₀ = 0.5ħω₀ при n, равном нулю.

Потенциальный барьер

пространственно ограниченная область высокой потенциальной энергии частицы в силовом поле, по обе стороны которой потенциальная энергия более или менее резко спадает.

Потенциальная энергия

часть общей механической энергии системы, зависящая от взаимного расположения частиц, составляющих эту систему, и от их положений во внешнем силовом поле.

Потенциальная яма

ограниченная область пространства, в которой потенциальная энергия W^п частицы меньше, чем вне этой области.

Поток излучения Ф

количество энергии испускаемое (поглощаемое) телом в единицу времени в виде электромагнитных волн по всем направлениям.

Правила отбора

условия, накладываемые на изменения квантовых чисел при переходе системы из одного состояния в другое.

Принцип Паули

В одном и том же атоме (или в какой-либо другой квантовой системе) не может быть двух электронов (либо другий частиц с полуцелым спином), обладающих одинаковым набором квантовых чисел.

Принцип пространственного квантования

векторы L_l и L_s могут быть ориентированы в пространстве только так, чтобы их проекции на избранное направление принимали лишь значения, кратные ħ.

Протон

стабильная элементарная частица, ядро атома водорода.

Сверхтонкая структура

сверхтонкое расщепление уровней, расщепление уровней энергии атома на близко расположенные подуровни, вызванное взаимодействием магнитного момента ядра с магнитным полем атомных электронов

Собственное значеие энергии W

значение энергии, при которых уравнение Шредингера имеет решение.

Собственные функции Ψ

решения уравнения Шредингера, соответствующие собственным значениям энергии.

Спектр величины

совокупность собственных значений данной величины.

Спектры молекул (молекулярные спектры или полосатые спектры)

совокупность более или менее широких полос, образованных тесно расположенными спектральными линиями.

Спин

собственный момент количества движения элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого.

Спиновый момент

механический момент импульса (вектор L_s), не связанный с движением.

Сплошной спектр

спектр, когда в потоке света могут наблюдаться все цвета (длины волн).

Туннельный эффект (туннелирование)

преодоление микрочастицей потенциального барьера в случае, когда её полная энергия (остающаяся при Т. э. неизменной) меньше высоты барьера (сугубо квантово-механический эффект, связанный с волновыми свойствами частиц).

Уровни энергии

возможные значения энергии квантовых систем, т. е. систем, состоящих из микрочастиц (электронов, протонов и др. элементарных частиц, атомных ядер, атомов, молекул и т.д.) и подчиняющихся законам квантовой механики.

Фотолюминесценция

свечение под действием электромагнитного излучения.

Фотоны

кванты электромагнитного излучения видимой области спектра.

Фотоэлектрический эффект (фотоэффект)

явление вырывания электронов из вещества под действием с вета.

Хемилюминесценция

излучение под действием химических реакций (горящая спичка, костер…).

Электролюминесценция

излучение под действием электрических полей.

Электрон

элементарная частица, отрицательно заряженная и имеющая очень незначительную массу.

Электронная оболочка

совокупность электронов с одинаковым значением квантового числа n.

Элементарные частицы

простейшие структурные элементы материи, которые на современном уровне развития физики нельзя считать соединением других частиц.

Энергия связи электрона в атоме

абсолютная величина W_n.

Эффект Штарка

расщепление спектральных линий в электрических полях.

Ядерные реакции

превращения атомных ядер при взаимодействии с элементарными частицами, g-квантами или друг с другом.

↑ На начало страницы

Физические постоянные

Заряд электрона

e = -1.602*10^-19Кл

Заряд атома

q_а = 2|e| = +3.204*10^-19Кл

Масса покоя электрона

m_e = 9.1095*10^-31кг = 5.486*10^-4а.е.м.

Масса покоя протона

m_p = 1.6726*10^-27кг = 1.00728 а.е.м.

Масса покоя нейтрона

m_n = 1.6749*10^-27кг = 1.00866 а.е.м.

Коэффициент взаимодействия массы и энергии

c² = 8.9874*10¹⁶Дж/кг = 931.5 МэВ/а.е.м.

Энергия покоя электрона

E_0e = m_ec² = 8.187*10^-14Дж = 0.511 МэВ

Энергия покоя протона

E_0p = m_pc² = 1.503*10^-10Дж = 938.26 МэВ

Энергия покоя нейтрона

E_0n = m_nc² = 1.505*10^-10Дж = 939.55 МэВ

Постоянная Планка

h = 6.626*10^-34Дж*с = 4.136*10^-15эВ*с,
ħ = h/2π = 1.0545887*10^-34Дж*с

Постоянная Ридберга

R = 4ν₀ = 2.067*10¹⁶Гц

Отношение заряда электрона к его массе

|e|/m_e = 1.759*10¹¹Кл/кг

Отношение массы протона к массе электрона

m_p/m_e = 1836.15152

Атомная единица массы

1 а.е.м. = 1ю66*10^-27кг = 931.5 МэВ
1 МэВ = 1.60219*10^-19Дж

Скорость света в вакууме

c = 2.9979*10⁸м/с

Гравитационная постоянная

G = 6.672*10^-11Н*м²/кг²

Постоянная Авогадро

N_А = 6.022*10²³моль^-1

Постоянная Фарадея

F = 96484.56 Кл*моль^-1

Постоянная Больцмана

k = 1.3807*10^-23Дж/К

Электрическая постоянная

ε₀ = 8.854*10^-12Ф/м

Магнитная постоянная

μ₀ = 1.257*10^-6Гн/м

Молярная газовая постоянная

R = k*N_А = 8.314 Дж/(моль*К)

Ускорение свободного падения (нормальное)

g = 9.80665 м/с²

Нормальное атмосферное давление

p₀ = 760 мм рт.ст. = 101325 Па

Нормальное температура

T₀ = 273.15°К = 0°С

Объем моля идеального газа при нормальных условиях

V = 22.41383*10^-3м*моль^-1

↑ На начало страницы

Физические величины

↑ На начало страницы