سرفصل های درس فیزیک مدرن

نام بسته درسی:فیزیک مدرن

——————–

فهرست:

بخش اول : حرکت شناسی نسبیتی

تبدیلات گالیله

تبدیلات مکان

تبدیلات سرعت و شتاب گالیله ای

آزمایش مایکلسون مورلی

آزمون خودسنجی مبحث آزمایش مایکلسون مورلی

تبدیلات لورنتس ( نسبیت خاص )

اصول موضوعه نسبیت خاص

تبدیلات لورنتس مکان

آزمون خودسنجی  مبحث تبدیلات لورنتس مکان

انقباض طول

آزمون خودسنجی مبحث انقباض طول

اتساع زمان

تبدیلات لورنتس سرعت

آزمون خودسنجی مبحث تبدیلات لورنتس سرعت

اثر دوپلر

حالت کلاسیک

حالت نسبیتی

آزمون خودسنجی مبحث اثر دوپلر

رویدادهای فضا – زمانی و مخروط نوری

بازه فضا – زمانی

رابطه علی بین رویدادها

نسبیت همزمانی

پارادوکس دوقلوها

آزمون خودسنجی مبحث پارادوکس دوقلوها

دینامیک نسبیتی

جرم نسبیتی

تکانه خطی نسبیتی

انرژی نسبیتی

تبدیلات لورنتس اندازه حرکت و انرژی

چاربردارها

چاربردار فضا –  زمان

چاربردار اندازه حرکت – انرژی

قانون پایستگی چاربردار اندازه حرکت

محاسبات و یکاها در مکانیک نسبیتی

جرم چند ذره بنیادی

آزمون خودسنجی مبحث دینامیک نسبیتی

بخش دوم : تابش جسم سیاه

قانون استفان بولتزمن

تابش جسم سیاه

طیف موجهای الکترومغناطیسی

قانون جابجایی وین

طیف تابشی : پیش بینی های تئوری و مقایسه با نتایج تجربی

دیدگاه کلاسیک

دیدگاه کوانتومی

آزمون خودسنجی مبحث تابش جسم سیاه

بخش سوم :  جنبه های ذره ای تابش الکترومغناطیسی

کوانتش در فیزیک کلاسیک

نمونه های کمیتهای پیوسته کلاسیکی

نمونه های کمیتهای کوانتیده کلاسیکی

اثر فوتوالکتریک

فرآیندهای گسیل الکترون

ساختار فوتو الکتريک

اساس کار فوتو الکتريک

نتایج تجربی اثر فوتو الکتریک

آزمون خودسنجی مبحث اثرفوتوالکتریک

تولید پرتو  و تابش ترمزی ( برامس – اشترالونگ )

اثر کامپتون

آزمون خودسنجی مبحث اثرکامپتون

تولید و نابودی زوج

تولید زوج

نابودی زوج

آزمون خودسنجی مبحث نابودی زوج

درآشامی فوتونها

بخشی از بسته های درسی فیزیک مدرن : 

”نظریه نسبیت“  راهی است که به کمک آن ناظران مرجع مختلف می توانند نتیجه مشاهده های خودرا باهم مقایسه کنند.این نظریه برای تمامی فیزیک نوین ،  بنیادی است . خواهیم دید که خصوصیات اصلی آن به طور طبیعی از دو موضوع اساسی نسبیت ناشی می‌شوند .

 اصل موضوع اول ، اصل نسبیت است که برای مکانیک کلاسیک یا نیوتونی ، نیز اساسی است .

اصل موضوع دو ، ثبات سرعت نور است که با مفهوم نسبیت در تناقض ظاهری است و اگر مفاهیم کلاسیک فضا و زمان را بپذیریم با اصل موضوع اول نیز مغایر است .

کار برجسته انیشتن این بود که این دو اصل را در یک نظریه خودسازگار تلفیق کرد .

اصل موضوع  ، اصل نسبیت : قوانین فیزیک در تمامی چارچوبهای لخت یکسان ، یا هم وردا هستند . یعنی شکل ریاضی یک قانون فیزیکی یکسان باقی می ماند .

ناظرهای لخت : ناظرهایی که از نظر آنها قانون اول نیوتون برقرار است . ( چارچوب بدون شتاب )

از نظر این ناظرها اگر به یک جسم نیرو وارد نشود حرکت خود را خواه ساکن و خواه متحرک ادامه می‌دهد .

چارچوبهای لخت :

 هر ناظر لخت برای خود مجموعه ای از محورهای مختصات دارد که مرکز آنها در مکان ناظر قرار دارد و با کمک آن مجموعه می تواند مکان یا زمان یک رویداد را نسبت به مبدأ مختصات یا زمان تعیین کند .

رویداد فیزیکی :

اتفاقی است است که در یک نقطه از فضا ودر یک لحظه از زمان اتفاق افتاده باشد. مستقل از چارچوب مرجعی که برای توصیف آن به کار می رود ، رخ می دهد .

هررویداد با چهار مختصه ، سه مختصه فضایی و یک مختصه زمانی به وسیله یک ناظر مشخص می شود.

معادلاتی که در فیزیک کلاسیک مختصات فضا و زمان دو چارچوب را ، که با سرعت ثابت نسبت به یکدیگر حرکت می کنند ، به هم مربوط می سازند ، تبدیلات گالیله ای یا نیوتونی نامیده می شوند .

چارچوبهای  و  را در نظر بگیرید که نسبت به هم با سرعت   حرکت می کنند . ( نسبت به  در جهت مثبت محور  ها و  نسبت به  در جهت منفی محور  ها حرکت می کند ) .

اگر در مبدأ زمان دو چارچوب بر هم منطبق باشند ، در هر زمان مورد نظر برای وضعیت مکانی ذره در این دو چارچوب داریم :

برای مشاوره اینجا بزنید