برنامه

یک دوره ابتکاری در فیزیک عمومی برای دانشجویان دانشکده فیزیک (1 ترم، بخش "مکانیک")

نظرات در مورد موضوعات جداگانه دوره در قالب pdf ارائه شده است - برای خواندن و چاپ نسخه چاپی با استفاده از برنامه Acrobat Reader. شبیه سازی های کامپیوتری (برنامه های جاوا) مستقیماً در مرورگر اجرا می شوند.

مبحث 1: مقدمه. اصول فیزیک کلاسیک

معرفی. جایگاه فیزیک در میان علوم طبیعی همبستگی بین آزمایش و نظریه در فیزیک. تجربه به عنوان منبع شناخت و معیار حقیقت. قدرت ابتکاری نظریه های فیزیکی. محدودیت های کاربردی بودن نظریه های فیزیکی. اصل انطباق. انتزاعات مکانیک کلاسیک. مطلق سازی فرآیند فیزیکی (استقلال از ابزار مشاهده) و امکان جزئیات نامحدود توصیف آن. روابط عدم قطعیت و محدودیت های کاربرد توصیف کلاسیک. نقش ریاضیات در فیزیک تفاوت مفاهیمی که ریاضیات محض و علوم تجربی به آن می پردازند. مدل های فیزیکی و انتزاعات.

• تفسیر موضوع "مقدمه. اصول فیزیک کلاسیک» (7 صفحه)

مبحث دوم: فضا و زمان. سیستم های مرجع و سیستم های مختصات

اندازه گیری فواصل زمانی و فواصل مکانی استانداردهای مدرن زمان و طول. ایده های کلاسیک (غیر نسبیتی) در مورد مکان و زمان، فرضیاتی در مورد ماهیت مطلق همزمانی رویدادها، فواصل زمانی و فواصل مکانی هستند. خواص مکان و زمان یکنواختی زمان همگنی و همسانگردی فضا. همبستگی هندسه اقلیدسی و هندسه فضای فیزیکی واقعی. سیستم مرجع

• (5 صفحه)

دستگاه های مختصات. اتصال مختصات استوانه ای و کروی با مختصات دکارتی. عنصر طول در مختصات منحنی. بردارهای واحد (orts) برای مختصات دکارتی، استوانه ای و کروی. تبدیل مختصات نقطه ای هنگام حرکت از یک سیستم مختصات به سیستم مختصات دیگر.

مبحث سوم: سینماتیک نقطه مادی.

مدل های فیزیکی نمونه هایی از اشیاء و انتزاعات ایده آل شده مورد استفاده در فیزیک. نقطه مادی به عنوان یک مدل فیزیکی حرکت مکانیکی و شرح آن. موضوع سینماتیک. مفاهیم اساسی سینماتیک یک نقطه مادی. بردار شعاع. حرکت. مسیر حرکت. مسیر. سرعت متوسط. سرعت. بردار سرعت به عنوان مشتق بردار شعاع. جهت بردار سرعت و مسیر حرکت. هودوگراف بردار سرعت. شتاب. شتاب در حین حرکت منحنی. مرکز انحنا و شعاع انحنای مسیر. تجزیه شتاب به اجزای عادی و مماسی.

• تفسیر موضوع «فضا و زمان. سینماتیک یک نقطه مادی» (5 صفحه)

فرم مختصات توصیف حرکت. تعیین سرعت و شتاب با توجه به وابستگی داده شده مختصات به زمان. تعیین مختصات با توجه به وابستگی داده شده سرعت به زمان. حرکت در حضور اتصالات. حرکت منحنی یک بعدی. تعداد درجات آزادی یک سیستم مکانیکی.

مبحث چهارم: مبانی دینامیک کلاسیک یک نقطه مادی

مبانی دینامیک قانون اول نیوتن و محتوای فیزیکی آن معادل دینامیکی حالت استراحت و حرکت با سرعت ثابت. ارتباط قانون اینرسی با اصل نسبیت. قانون دوم نیوتن نیرو و حرکت مکانیکی. جوهر فیزیکی مفهوم نیرو در مکانیک. نیروهای ماهیت فیزیکی مختلف و تعاملات اساسی در فیزیک. خواص نیرو و روش های اندازه گیری نیرو. مفهوم جرم اینرسی. روش های اندازه گیری جرم محتوای فیزیکی قانون دوم نیوتن. عمل همزمان چند نیرو و اصل برهم نهی. برهمکنش اجسام و قانون سوم نیوتن. طرح منطقی قوانین نیوتن و امکانات مختلف ساخت آن.

• تفسیر موضوع "مبانی دینامیک کلاسیک" (7 صفحه)

مبحث پنجم: مسائل مستقیم و معکوس دینامیک. ادغام معادلات حرکت

قانون دوم نیوتن به عنوان معادله اساسی دینامیک یک نقطه مادی. مفهوم حالت مکانیکی وظیفه مستقیم دینامیک تعیین نیروها از یک حرکت شناخته شده است. یافتن قانون گرانش از قوانین کپلر. مسئله معکوس دینامیک، تعیین حرکت توسط نیروهای شناخته شده و حالت اولیه است. نمونه هایی از ادغام معادلات حرکت (حرکت یک ذره در یک میدان همگن ثابت و وابسته به زمان، حرکت در یک محیط چسبناک، حرکت یک ذره باردار در یک میدان مغناطیسی یکنواخت و در میدان های الکتریکی و مغناطیسی متقاطع، حرکت تحت عمل نیروهایی که به موقعیت ذره بستگی دارد - یک نوسان ساز فضایی و میدان کولن).

الگوریتم های ادغام عددی معادلات حرکت. حرکت یک نقطه مادی در حضور اتصالات. نیروهای واکنش اتصالات ایده آل

مبحث ششم: کمیت ها و سیستم های فیزیکی واحدها. تجزیه و تحلیل ابعادی

اندازه گیری در فیزیک الزامات استاندارد یک کمیت فیزیکی واحدهای مقادیر فیزیکی سیستم های واحدها در مکانیک اصول ساخت سیستم واحدها. واحدهای پایه و مشتق شده استانداردها بعد یک کمیت فیزیکی. روشی برای تحلیل ابعادی و کاربرد آن در مسائل فیزیکی

• تفسیر موضوع "کمیت های فیزیکی و سیستم های واحدها. تحلیل ابعادی (8 صفحه)

مبحث هفتم: مبحث: پیش نیازها و مقدمات نظریه نسبیت خصوصی

سیستم های مرجع اینرسی هم ارزی فیزیکی چارچوب های مرجع اینرسی (اصل نسبیت). تحولات گالیله و تبدیل سرعت. ماهیت محدود ایده های کلاسیک در مورد مکان و زمان. اصل نسبیت و الکترودینامیک. حقایق تجربی گواهی بر ماهیت جهانی سرعت نور در خلاء. نسبیت خاص یک نظریه فیزیکی از فضا و زمان است. اصول نظریه نسبیت و محتوای فیزیکی آنها.

• تفسیر موضوع "پیش نیازها و مقدمات نظریه نسبیت خصوصی" (4 صفحه)

مبحث هشتم: سینماتیک نسبیتی

اندازه گیری فواصل زمانی و فواصل مکانی از دیدگاه نظریه نسبیت. مفهوم یک رویداد. نسبیت همزمانی رویدادها. همگام سازی ساعت تبدیل فواصل زمانی بین رویدادها در طول انتقال به چارچوب مرجع دیگری. زمان خود. تایید تجربی قانون نسبیتی تبدیل بازه های زمانی. نسبیت فاصله های فضایی بین رویدادها. طول خود انقباض لورنتس به عنوان یک نتیجه از فرضیه های نظریه نسبیت. اثر داپلر نسبیتی

• تفسیر موضوع سینماتیک نسبیتی (8 صفحه)

مبحث 9: دگرگونی های لورنتس و پیامدهای ناشی از آنها

تحولات لورنتس قانون نسبیتی تبدیل سرعت سرعت و سرعت نسبی رویکرد. انحراف نور پیامدهای سینماتیکی تبدیل‌های لورنتس.

• تفسیر موضوع "تحولات لورنتس و پیامدهای آنها" (7 صفحه)

مبحث 10: هندسه فضا-زمان

فاصله بین رویدادها تفسیر هندسی تبدیل های لورنتس. فضا-زمان چهار بعدی مینکوفسکی. مخروط نور. خطوط جهان فواصل زمانی و فضایی بین رویدادها. علیت و طبقه بندی فواصل. گذشته مطلق، آینده مطلق و کاملاً دور. تفسیر نسبیت همزمانی رویدادها، نسبیت فواصل زمانی و فواصل با استفاده از نمودارهای مینکوفسکی. چهار بردار در فضای مینکوفسکی. بردار شعاع 4 بعدی رویداد.

• تفسیر موضوع "هندسه فضا-زمان" (11 صفحه)

مبحث یازدهم: مبانی دینامیک نسبیتی

تکانه نسبیتی یک ذره. انرژی نسبیتی انرژی جنبشی و انرژی استراحت. جرم و انرژی. هم ارزی انرژی و جرم نسبیتی. انرژی اتصال هسته اتم تبدیل انرژی استراحت در واکنش های هسته ای واکنش های شکافت هسته های سنگین و سنتز هسته های سبک. رابطه بین انرژی و تکانه یک ذره. تبدیل انرژی و تکانه یک ذره پس از انتقال به چارچوب مرجع دیگر. انرژی چهار بردار - تکانه یک ذره. مسائل ساده دینامیک نسبیتی حرکت یک ذره در یک میدان ثابت یکنواخت، حرکت یک ذره باردار در یک میدان مغناطیسی یکنواخت.

• تفسیر موضوع "مبانی دینامیک نسبیتی" (10 صفحه)

مبحث 12: تکانه، تکانه زاویه ای، انرژی. قوانین حفاظت

ضربه یک نقطه مادی و قانون تغییر آن. تکانه نیرو. گشتاور زاویه ای یک نقطه مادی. لحظه قدرت. قانون تغییر تکانه زاویه ای. پایستگی تکانه زاویه ای هنگامی که یک ذره در یک میدان نیروی مرکزی حرکت می کند. قانون سرعت بخشی و مساحت (قانون دوم کپلر).

• نظر در مورد موضوع حرکت زاویه ای و سرعت مقطعی (2 صفحه)

مفهوم کار نیرو در مکانیک. خواص کار به عنوان یک کمیت فیزیکی. قدرت قدرت. انرژی جنبشی یک ذره. کار نیروی کل و تغییر انرژی جنبشی ذره. میدان نیروی بالقوه انرژی بالقوه یک ذره خطوط نیرو و سطوح هم پتانسیل. رابطه بین نیرو و انرژی پتانسیل. نمونه هایی از میدان های نیروی بالقوه

انرژی مکانیکی یک نقطه مادی قانون تغییر انرژی مکانیکی یک ذره زمانی که در میدان نیروی پتانسیل حرکت می کند. سیستم های مکانیکی اتلافی و محافظه کار کار نیروهای واکنش پیوندهای ایده آل. رابطه بین بقای انرژی مکانیکی یک سیستم محافظه کار و برگشت پذیری حرکت آن در زمان و با همگنی زمان. نمونه هایی از کاربرد قانون بقای انرژی مکانیکی در مسائل فیزیکی.

مبحث سیزدهم: دینامیک سیستم نقاط مادی

مرکز جرم سیستم تکانه سیستم ذرات. رابطه بین تکانه سیستم و سرعت مرکز جرم. نیروهای خارجی و داخلی. قانون تغییر تکانه سیستم. حفظ تکانه سیستم بسته اجسام متقابل. قانون حرکت مرکز جرم. حرکت جسمی با جرم متغیر معادله مشچرسکی پیشرانه جت. فرمول تسیولکوفسکی ایده موشک های چند مرحله ای. مشکل دو بدنه کاهش جرم.

تکانه زاویه ای سیستم تلفن. رابطه تکانه زاویه ای سیستم در چارچوب های مرجع مختلف و نسبت به نقاط مختلف. قانون تغییر تکانه زاویه ای سیستم اجسام متقابل. لحظات نیروهای داخلی و خارجی. معادله گشتاورها نسبت به یک قطب متحرک. حفظ تکانه زاویه ای یک سیستم بسته

قوانین بقا و اصول تقارن در فیزیک ارتباط قوانین حفاظت برای یک سیستم بسته اجسام با ویژگی های تقارن فضای فیزیکی. حفظ تکانه و همگنی فضا. حفظ تکانه زاویه ای و همسانگردی فضا.

مبحث 14: انرژی یک سیستم مکانیکی. برخورد ذرات

انرژی جنبشی سیستمی از ذرات. تجزیه انرژی جنبشی سیستم به مجموع انرژی جنبشی سیستم به عنوان یک کل و انرژی جنبشی حرکت نسبت به مرکز جرم. برخوردهای غیر کشسان و انرژی جنبشی حرکت نسبی. تغییر در انرژی جنبشی سیستم و کار تمام نیروهای وارد بر ذرات موجود در آن.

نیروهای بالقوه برهمکنش بین ذرات سیستم. کار نیروهای بالقوه خارجی و داخلی هنگام تغییر پیکربندی سیستم. انرژی بالقوه ذرات در یک میدان خارجی و انرژی پتانسیل برهمکنش ذرات سیستم. انرژی مکانیکی سیستم اجسام متقابل و قانون تغییر آن. سیستم های محافظه کارانه و اتلافی اجسام متقابل. حفظ انرژی و برگشت پذیری حرکت.

• شبیه سازی کامپیوتری ("حرکات قابل توجه در سیستم های سه بدنه")

برخورد الاستیک ذرات. استفاده از قوانین بقای انرژی و تکانه در فرآیندهای برخورد. برخورد اجسام ماکروسکوپی و برخورد اتمی. سیستم مرجع آزمایشگاهی و سیستم مرکز جرم. زاویه محدود پراکندگی یک ذره برخوردی روی یک ذره ساکن سبکتر. زاویه پراکندگی و زاویه پراکندگی ذرات پس از برخورد. انتقال انرژی در برخوردهای الاستیک کاهش سرعت نوترون نقش برخوردها در فرآیندهای آرامش و برقراری تعادل حرارتی. محدودیت در امکان انتقال انرژی با اختلاف زیاد در جرم ذرات در حال برخورد.

مبحث 15: جاذبه. حرکت تحت تأثیر نیروهای گرانشی. دینامیک فضا

برهم کنش گرانشی قانون گرانش جهانی جرم گرانشی شدت میدان گرانشی. اصل برهم نهی. خطوط نیرو و جریان شدت میدان گرانشی. تداوم خطوط نیرو. قضیه گاوس میدان گرانشی یک پوسته کروی و یک توپ جامد. برهمکنش گرانشی اجسام کروی. تعیین تجربی ثابت گرانشی. تجربه کاوندیش انرژی بالقوه یک نقطه در میدان گرانشی. انرژی گرانشی یک جسم کروی

حرکت در میدان گرانشی قوانین حرکت سیارات، دنباله دارها و ماهواره های مصنوعی. قوانین کپلر هودوگراف بردار سرعت. کاربرد قوانین بقای انرژی و تکانه زاویه ای در مطالعه حرکت کپلری. سرعت های فضایی سرعت دایره ای سرعت انتشار

• تفسیر موضوع "حرکت در میدان گرانشی. Space Dynamics” (13 صفحه)

حرکات کپلر آشفته تاثیر ترمز اتمسفر و شکل سیاره در مدار یک ماهواره مصنوعی. سبقت مدار استوایی

مشکل سه بدنه - راه حل های خاص دقیق و راه حل های تقریبی (قطعات مخروطی مزدوج). حوزه عمل گرانشی سیاره. مبانی دینامیک فضا سومین و چهارمین سرعت کیهانی

• شبیه سازی کامپیوتری ("حرکات قابل توجه در سیستم های سه بدنه")

مبحث 16: سینماتیک یک جسم کاملاً صلب

تعداد درجات آزادی یک جسم صلب. ترجمه و چرخش موازی قضیه اویلر. زوایای اویلر انواع خاص حرکت یک جسم صلب. جنبش مترقی چرخش حول یک محور ثابت. حرکت پیچ. حرکت صفحه یک جسم صلب تجزیه حرکت صفحه به حرکت انتقالی و چرخش. بردار سرعت زاویه ای. محور چرخش آنی بیان سرعت خطی نقاط یک جسم صلب بر حسب بردار شعاع و بردار سرعت زاویه ای. شتاب نقاط یک جسم صلب. چرخش حول یک نقطه ثابت اضافه شدن چرخش ها تجزیه سرعت زاویه ای به اجزاء. حالت کلی حرکت یک جسم صلب.

مبحث هفدهم: مبانی دینامیک بدن صلب

لحظه های نیروهای خارجی و شرایط تعادل (استاتیک). یافتن نیروهای واکنش و سیستم های استاتیکی نامعین. اصل حرکات مجازی

دینامیک چرخش حول یک محور ثابت ممان اینرسی. لحظه های اینرسی اجسام همگن (میله، دیسک، توپ، مخروط، میله و غیره). گشتاورهای اینرسی در مورد محورهای موازی (قضیه هویگنز-اشتاینر). انرژی جنبشی یک جسم صلب در حال چرخش. آونگ فیزیکی کاهش طول و مرکز نوسان. خاصیت برگشت پذیری

دینامیک حرکت صفحه یک جسم صلب. کاربرد معادله گشتاورها نسبت به یک قطب متحرک. چرخاندن یک استوانه به سمت پایین صفحه شیبدار. آونگ ماکسول. انرژی جنبشی یک جسم صلب در حرکت صفحه.

مبحث هجدهم : چرخش آزاد بالای متقارن

تکانه یک جسم کاملا صلب و ارتباط آن با بردار سرعت زاویه ای. تانسور اینرسی محورهای اصلی اینرسی چرخش آزاد حول محورهای اصلی اینرسی. پایداری چرخش آزاد حول محورهای اصلی اینرسی. چرخش آزاد یک بالای متقارن. تقدم منظم (نوتاسیون). تفسیر هندسی تقدیم آزاد برای یک صفحه متقارن پرولات و مسطح. آکسوئیدهای متحرک و غیر متحرک.

قوانین حرکت در چارچوب های مرجع غیر اینرسی. نیروهای اینرسی در سیستم های غیر اینرسی به تدریج در حال حرکت. اصل نسبیت، قانون اول نیوتن و منشا نیروهای اینرسی. سقوط آزادانه سیستم های مرجع در میدان گرانشی بی وزنی اصل هم ارزی. تناسب جرم های اینرسی و گرانشی. تجربیات گالیله، نیوتن، بسل، ایوتووس و دیکه. ویژگی محلی اصل هم ارزی. نیروهای جزر و مدی در یک میدان گرانشی ناهمگن.

• تفسیر موضوع "نیروهای اینرسی و گرانش. اصل هم ارزی. (6 صفحه)

مبحث 21: فریم های مرجع چرخشی

قوانین حرکت در چارچوب های مرجع چرخشی شتاب های تهاجمی و کوریولیس. نیروهای اینرسی گریز از مرکز و کوریولیس. انحراف یک شاقول از جهت به مرکز زمین. دینامیک حرکت یک نقطه مادی نزدیک سطح زمین، با در نظر گرفتن چرخش زمین. ادغام معادلات حرکت آزاد با روش تقریب های متوالی. انحراف جسم در حال سقوط آزاد از عمودی. آونگ فوکو سرعت زاویه ای چرخش صفحه نوسان در قطب و در نقطه دلخواه روی زمین.

مبحث 22: مبانی مکانیک اجسام تغییر شکل پذیر

تغییر شکل های یک پیوستار تغییر شکل همگن و ناهمگن. تغییر شکل الاستیک و پلاستیک. حد الاستیک و تغییر شکل باقیمانده. تغییر شکل ها و تنش های مکانیکی. ثابت های الاستیک قانون هوک

انواع تغییر شکل های الاستیک. کشش و فشرده سازی تک محوری. مدول یانگ و نسبت پواسون. تغییر شکل خمشی انرژی بدن تغییر شکل الاستیک. برهم نهی تغییر شکل ها. تغییر شکل برشی. رابطه مدول برشی مواد با مدول یانگ و نسبت پواسون.

تغییر شکل پیچشی میله استوانه ای (نخ الاستیک). مدول پیچشی تغییر شکل فشرده سازی همه جانبه (هیدرواستاتیک). بیان مدول تراکم بر حسب مدول یانگ و نسبت پواسون.

مبحث 23: مکانیک مایعات و گازها

قوانین هیدرواستاتیک فشار در مایع و گاز. نیروهای جرمی و سطحی هیدرواستاتیک یک سیال تراکم ناپذیر تعادل مایع و گاز در میدان گرانشی. فرمول فشارسنجی تعادل جسم در مایع و گاز. ثبات تعادل تلفن شنا ثبات شنا متا مرکز.

جریان سیال ثابت میدان سرعت سیال متحرک خطوط و لوله های جریان. معادله تداوم. مایع ایده آل قانون برنولی فشار دینامیکی. مایعی که از یک سوراخ خارج می شود. فرمول توریچلی ویسکوزیته یک مایع جریان آرام ثابت یک سیال چسبناک از طریق یک لوله. فرمول پوزی. جریان آرام و متلاطم. عدد رینولدز. شباهت هیدرودینامیکی جریان در اطراف اجسام دارای مایع و گاز. نیروی کشیدن و بلند کردن. پارادوکس دالامبر جداسازی جریان و تشکیل گرداب. بالابر بال هواپیما. اثر مگنوس.

مبحث 24: مبانی فیزیک ارتعاشات

نوسانات. موضوع تئوری نوسانات. طبقه بندی نوسانات بر اساس ویژگی های سینماتیکی. طبقه بندی بر اساس ماهیت فیزیکی فرآیندها. طبقه بندی بر اساس روش تحریک (طبیعی، اجباری، پارامتری و خود نوسانات). سینماتیک نوسانات هارمونیک. نمودارهای برداری رابطه بین نوسان هارمونیک و حرکت دایره ای یکنواخت. اضافه شدن ارتعاشات هارمونیک می زند. چهره های Lissajous.

ارتعاشات طبیعی یک نوسان ساز هارمونیک تبدیل انرژی در طول ارتعاشات پرتره فاز یک نوسان ساز خطی. ایزوکرونیسم یک نوسان ساز خطی. میرایی ارتعاشات تحت اصطکاک ویسکوز. کاهش تضعیف. فاکتور Q میرایی بحرانی حالت غیر پریودیک میرایی نوسانات در اصطکاک خشک. منطقه رکود. خطاهای ابزارهای اندازه گیری اشاره گر

معرفی

موضوع فیزیک و ارتباط آن با علوم مرتبط.

فیزیک (به یونانی طبیعت) یکی از علوم پایه طبیعت است که به بررسی خصوصیات و قوانین کلی حرکت ماده در میدان های فیزیکی می پردازد.

در شکل مدرن خود، فیزیک شامل بخش های اصلی زیر است:

1) مکانیک؛

2) آکوستیک؛

3) دکترین گرما.

4) دکترین برق.

5) اپتیک؛

6) فیزیک مولکولی؛

7) فیزیک اتمی.

8) فیزیک ذرات بنیادی، هسته اتم و پرتوهای کیهانی.

9) دکترین میدان گرانشی.

مطالعه درس فیزیک در آماده سازی پرسنل مهندسی از 2 نظر حائز اهمیت است:

1. ایجاد یک جهان بینی دیالکتیکی- ماتریالیستی صحیح، یعنی. یک ایده کلی از جهان به عنوان یک کل، زیرا قوانین و پدیده های فیزیکی مختلف، نمونه های بسیار خوبی از قوانین و اصول کلی فلسفه مارکسیست-لنینیستی هستند.

2. فیزیک پایه علمی آموزش فنی است. قوانین بنیادی طبیعت که توسط فیزیک مورد مطالعه قرار گرفته است، مبنای نظری توسعه فناوری هستند. فیزیک امروز یک تکنیک است - این تکنیک فردا است. در حال حاضر فن آوری مدرن دارای چنان امکانات عظیمی است که بسیار از داستان های ژول ورن پیشی گرفته است. اکتشافات قوانین طبیعت توسط فیزیکدانان علمی به عنوان پایه ای برای پیشرفت فنی بشر عمل کرد. هر زمینه ای از فناوری، در حال توسعه، متکی بر دانش قوانین فیزیکی، انرژی (دکترین الکتریسیته)، فضانوردی (مکانیک)، انرژی اتمی (فیزیک اتمی و هسته ای) است.

علوم فنی، همانطور که بود، شاخه های بیش از حد رشد در تنه علم فیزیکی هستند. به عنوان مثال، مهندسی برق و رادیو، مهندسی گرما، اخترفیزیک، بیوفیزیک و غیره هستند.

مرزهای بین فیزیک و سایر علوم طبیعی را نمی توان به وضوح ترسیم کرد. مناطق مرزی گسترده ای وجود دارد:

شیمی فیزیک و فیزیک شیمی، بیوفیزیک، اخترفیزیک، اپتیک کاربردی و غیره.

پیشرفت بیشتر جامعه ما بدون علم به طور عام و فیزیک به طور خاص غیرممکن است.

ما مطالعه خود را در مورد فیزیک با مکانیک آغاز می کنیم.

فصل 1 مبانی فیزیکی مکانیک

ادبیات: I. Saveliev I.V. درس فیزیک عمومی. - M.: Nauka، 1989. -T. من.

2. Sivukhin D.V. درس فیزیک عمومی. - M.: Nauka، 1986. T.

3. دوره فیزیک برکلی. - M.: Nauka، 1975-77. T. I

4. Fanman R., Leighton R. Fineman Lectures on Physics. م.: میر، 1356. شماره. 1-10.

5. Trofimova T.I. دوره فیزیک. - م.: دبیرستان، 1990.

6. Volkenstein V.S. مجموعه وظایف درس عمومی فیزیک. - M.: Nauka، 1987.

7. Khaikin S.E. مبانی فیزیکی مکانیک. - M.: Nauka، 1971.

8. Orir D.K. فیزیک. - م.: میر، 1981. ت 1-2.

1. مکانیک، مقاطع و انتزاعات آن در مطالعه حرکات

مکانیک علم ساده ترین شکل حرکت ماده است که شامل حرکت اجسام یا اجزای آنها نسبت به یکدیگر است. مکانیک مطالعه حرکت مکانیکی است.

مکانیک معمولاً به 3 بخش تقسیم می شود: سینماتیک، استاتیک، دینامیک،

در سینماتیک حرکت اجسام بدون توجه به عللی که باعث این حرکت یا تغییر آن می شود در نظر گرفته می شود.

در استاتیک، قوانین تعادل یک جسم یا سیستم اجسام مطالعه می شود.

دینامیک قوانین حرکت اجسام و علل ایجاد یا تغییر حرکت را در نظر می گیرد.

هنگام تجزیه و تحلیل فرآیندهای پیچیده، که در آن ردیابی و شناسایی روابط علّی اصلی دشوار است، قبل از هر چیز سعی می کنند قوانین اصلی را از موارد ثانویه جدا کنند. در عین حال، به منظور ساده سازی، طرحی مشروط از پدیده با استفاده از انتزاعات علمی در نظر گرفته شده است. بدون استفاده از انتزاعات فیزیکی که تنها بخشی از فرآیند یا هر یک از جنبه های آن را منعکس می کند، هر کار، حتی ساده ترین، قابل حل خواهد بود.

از انتزاعات زیر در مکانیک استفاده می شود: الف) نقطه مادی. ب) بدنه کاملاً سفت و سخت. ج) بدنه کاملاً کشسان و غیره.

نقطه مادی مفهومی است که برای چنین جسمی قابل استفاده است که می توان ابعاد آن را در مقایسه با ابعاد مشخص کننده حرکت این جسم نادیده گرفت.

مثال.- حرکت زمین به دور خورشید. زمین و خورشید را می توان نقاط مادی در نظر گرفت، اگرچه شعاع آنها به ترتیب 6×10 6 متر و 7×10 8 متر است اما این فواصل در مقایسه با فاصله مراکز این اجرام سماوی (1.5x10 11 متر) کم است. با این حال، هنگام مطالعه چرخش زمین به دور محور خود، ایده زمین به عنوان یک نقطه قابل اجرا نیست.

به همین ترتیب می توان حرکت یک کشتی اقیانوس پیما در بندر و اقیانوس و غیره را در نظر گرفت.

مجموعه ای از چندین جسم که هر کدام را می توان یک نقطه مادی در نظر گرفت - سیستمی از نقاط مادی (کهکشان ما) در برخی موارد، گازی متشکل از مولکول ها نامیده می شود.

بدنه کاملا سفت- سیستمی از ذرات مادی که فاصله بین آنها با جابجایی های دلخواه این سیستم تغییر نمی کند. A.t.t. - جسمی که تحت هیچ شرایطی تغییر شکل نمی دهد. به عنوان مثال، دیسکی که حرکات نوسانی پیچشی - هارمونیک را انجام می دهد. دوره نوسان دیسک فقط به جرم، ابعاد آن، همگنی ماده ای که از آن ساخته شده است، توزیع جرم ها نسبت به مرکز بستگی دارد، اما به خواص کشسانی آن بستگی ندارد. در این حالت، تک تک قطعات دیسک موقعیت خود را نسبت به یکدیگر تغییر نمی دهند.

بدنه کاملا الاستیک- جسمی که ویژگی اصلی آن خاصیت ارتجاعی آن است. خارج - جسمی که نیروها به طور منحصر به فرد تغییر شکل ها را برای آن تعیین می کنند و بالعکس.

صحت انتزاع انتخاب شده با تصادف، دقت خاصی از نتایج تئوری و آزمایش تأیید می شود.

فیزیک علمی است که از طریق مشاهدات پدیده ها در طبیعت و از طریق آزمایش های آزمایشگاهی ارتباطات منظمی را برقرار می کند. مطابقت نتایج تجزیه و تحلیل علمی با نتایج تجربه، معیاری برای صحت شناخت ما از جهان پیرامون است.

2. سیستم های واحدهای اندازه گیری کمیت های فیزیکی.

اندازه گیری هر کمیت فیزیکی به معنای مقایسه آن با کمیت فیزیکی همگن دیگری است که به عنوان واحد اندازه گیری در نظر گرفته می شود. بنابراین برای اندازه گیری کمیت های فیزیکی، انتخاب واحدهای اندازه گیری (استاندارد) ضروری است. استانداردها را می توان خودسرانه انتخاب کرد، اما آنها باید شرایط زیر را برآورده کنند:

الف) تکثیر آسان در هر مقدار؛

ب) باید برای استفاده در عمل راحت باشد.

انتخاب واحدها، ذخیره سازی و تولید مثل آنها با روش شناسی، موسسه تحقیقاتی مترولوژی تمام روسیه لنینگراد تعیین می شود.

اغلب، چندین استاندارد برای برخی از مقادیر فیزیکی مستقل انتخاب می شوند و به عنوان استانداردهای اصلی در نظر گرفته می شوند. استانداردها (واحدهای اندازه گیری) همه کمیت های دیگر، که مشتق نامیده می شوند، با استفاده از قوانین فیزیکی به دست می آیند. استانداردها اندازه گیری ها و ابزار اندازه گیری هستند که برای ذخیره و بازتولید واحدهای اندازه گیری با بالاترین دقت قابل دستیابی در یک وضعیت معین علم و فناوری و پذیرفته شده در مقیاس ملی یا بین المللی طراحی شده اند.

مجموعه واحدهای پایه و مشتق شده، سیستمی از واحدها را تشکیل می دهند. زیرا انتخاب واحدهای اساسی دلخواه است، سپس تعدادی واحد CGS را می توان به صورت مکانیکی ساخت. SGSE، در el. MKS MKGSS، و غیره اخیراً، سیستم بین المللی واحدهای SI به عنوان سیستم ترجیحی پذیرفته شده است - یک سیستم واحد برای همه شاخه های فیزیک.

در این سیستم واحدهای اصلی اندازه گیری عبارتند از:

طول L - 1 متر	انتشار 1,650,763.73 ایزوتوپ نارنجی کریپتون 86 در خلاء.
جرم M - 1 کیلوگرم	واحدها جرم برابر با جرم نمونه اولیه بین المللی کیلوگرم است.
زمان T - 1 ثانیه	زمان برابر با 9192631770 دوره انتشار خط 2 S 1/2 در طیف اتم سزیم-133.
دما T o - 1 K	دمایی برابر با 1/273.15 دمای انجماد ترمودینامیکی آب مقطر در 101325 Pa.
تعداد اقلام v- 1 مول	مقدار یک ماده حاوی تعداد اتم های موجود در 0.012 کیلوگرم نوکلید در C 12.
قدرت جریان J - 1A	قدرت جریانی که با عبور از دو || هادی های مستقیم به طول ¥ و بخش ناچیز، که در فاصله 1 متری در خلاء قرار دارند، برای هر متر طول نیرویی 2x10 -7 نیوتن ایجاد می کنند.
شدت نور Jsv I سی دی	کاندلا. شدت نور ساطع شده 1/600000 متر مربع در ^ به این سطح در جهت در دمای انجماد درخت چنار و در فشار 101 325 Pa است.
اضافی	1 راد واحد زاویه صاف است. 1 sr - استرادیان - واحد زاویه جامد.

1.3. ابعاد کمیت های فیزیکی

ما یک دوره سخنرانی در مورد فیزیک عمومی را که در موسسه فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی) ارائه شده است، مورد توجه شما قرار می دهیم. MIPT یکی از دانشگاه های پیشرو روسیه است که متخصصان را در زمینه فیزیک نظری و کاربردی و ریاضیات تربیت می کند. MIPT در شهر Dolgoprudny (منطقه مسکو) واقع شده است، در حالی که بخشی از ساختمان های دانشگاه از نظر جغرافیایی در مسکو و ژوکوفسکی قرار دارند. یکی از 29 دانشگاه ملی تحقیقاتی.

یکی از ویژگی های متمایز فرآیند آموزشی در MIPT، به اصطلاح "سیستم Phystech" است که هدف آن آموزش دانشمندان و مهندسان برای کار در آخرین زمینه های علمی است. اکثر دانش آموزان در گرایش "ریاضی و فیزیک کاربردی" تحصیل می کنند.

سخنرانی 1. مفاهیم اساسی مکانیک

در این سخنرانی در مورد مفاهیم اولیه سینماتیک و همچنین حرکت منحنی صحبت خواهیم کرد.

سخنرانی 2. قوانین نیوتن. پیشرانه جت. کار و انرژی

قوانین نیوتن وزن. قدرت. نبض. پیشرانه جت. معادله مشچرسکی معادله تسیولکوفسکی کار و انرژی درست نیروی.

سخنرانی 3. حرکت در میدان نیروهای مرکزی. حرکت زاویه ای

میدان نیرو (ادامه سخنرانی قبلی). حرکت در میدان نیروهای مرکزی. حرکت در میدان نیروهای بالقوه. پتانسیل. انرژی پتانسیل. حرکت متناهی و نامتناهی. بدنه سفت و سخت (شروع). مرکز اینرسی لحظه قدرت. لحظه تکانه

سخنرانی 4. قضیه کونیگ. برخوردها مفاهیم اساسی نسبیت خاص

قضیه کونیگ. مرکز اینرسی کاهش جرم. ضربه کاملا ارتجاعی ضربه غیر ارتجاعی انرژی آستانه نظریه نسبیت خاص (آغاز). مبانی نظریه نسبیت خاص. رویداد. فاصله عدم تغییر فاصله.

سخنرانی 5. اثرات نسبیتی. مکانیک نسبیتی

نسبیت خاص (ادامه دارد). تحولات لورنتس مکانیک نسبیتی معادله حرکت در حالت نسبیتی.

سخنرانی 6. اصل نسبیت اینشتین.

نسبیت خاص (ادامه دارد). اصل. حرکت چرخشی جسم صلب میدان گرانشی (آغاز). قضیه گاوس در میدان گرانشی

سخنرانی 7. قوانین کپلر. لحظه اینرسی حول محور

میدان گرانشی (ادامه دارد). میدان متقارن مرکزی مشکل دو بدنه قوانین کپلر حرکت متناهی و نامتناهی. بدنه سفت و سخت (ادامه دارد). لحظه اینرسی حول محور.

سخنرانی 8

بدنه سفت و سخت (ادامه دارد). ممان اینرسی. قضیه اویلر در مورد حرکت کلی جسم صلب. قضیه هویگنز-اشتاینر. چرخش یک جسم صلب حول یک محور ثابت. سرعت زاویهای. متحرک.

سخنرانی 9. تانسور و بیضی اینرسی. ژیروسکوپ ها

بدنه سفت و سخت (ادامه دارد). بدنه های نورد. تانسور اینرسی بیضی اینرسی. محورهای اصلی اینرسی ژیروسکوپ (آغاز). ژیروسکوپ سه مرحله ای. بالا با یک نقطه ثابت. نسبت اصلی ژیروسکوپی.

سخنرانی 10. نسبت پایه ژیروسکوپی. آونگ فیزیکی

ژیروسکوپ (ادامه دارد). Nutation. نوسانات (شروع). آونگ فیزیکی صفحه فاز کاهش میرایی لگاریتمی فاکتور کیفیت

سخنرانی 11

نوسانات (ادامه دارد). ارتعاشات میرا شده اصطکاک خشک ارتعاشات اجباری سیستم نوسانی. طنین. ارتعاشات پارامتریک

سخنرانی 12. نوسانات میرا و میرا نشده. چارچوب های مرجع غیر اینرسی

نوسانات (ادامه دارد). ارتعاشات میرایی نشده ارتعاشات میرا شده پرتره فاز. توضیحات موج سیستم های مرجع غیر اینرسی (شروع). نیروهای اینرسی. سیستم های مرجع چرخشی

سخنرانی 13 نظریه الاستیسیته

چارچوب های مرجع غیر اینرسی (ادامه دارد). بیان برای شتاب مطلق یک سیستم خودسرانه در حال حرکت. آونگ فوکو نظریه ارتجاعی (آغاز). قانون هوک مدول یانگ انرژی تغییر شکل الاستیک میله. نسبت پواسون.

سخنرانی 14. نظریه ارتجاعی (ادامه). هیدرودینامیک سیال ایده آل

تئوری کشسانی (ادامه). کشش همه جانبه. فشرده سازی همه جانبه. فشرده سازی یک طرفه سرعت انتشار صدا هیدرودینامیک (آغاز). معادله برنولی برای سیال ایده آل. ویسکوزیته

سخنرانی 15. حرکت یک سیال چسبناک. اثر مگنوس

هیدرودینامیک (ادامه دارد). حرکت یک سیال چسبناک نیروی اصطکاک ویسکوز. جریان سیال در یک لوله گرد. قدرت جریان. معیار جریان آرام. عدد رینولدز. فرمول استوکس جریان هوای بال. اثر مگنوس.

امیدواریم از سخنرانی های ولادیمیر الکساندرویچ اووچینکین، کاندیدای علوم فنی، دانشیار گروه فیزیک عمومی در موسسه فیزیک و فناوری مسکو قدردانی کرده باشید.

به عنوان مرجع، در می 2016، MIPT توسط مجله بریتانیایی Times Higher Education در بین 100 دانشگاه برتر جهان قرار گرفت.

دستگاه های فنی مدرن به دست آوردن امواج الکترومغناطیسی و بررسی خواص آنها را ممکن می سازد. بهتر است از امواج سانتی متری (= 3 سانتی متر) استفاده کنید. امواج سانتی متری توسط یک ژنراتور مایکروویو مخصوص ساطع می شوند. ژنراتور از یک آنتن شاخ برای انتشار امواج الکترومغناطیسی استفاده می کند. موج الکترومغناطیسی که به گیرنده می رسد به نوسانات الکتریکی تبدیل می شود که توسط تقویت کننده تقویت شده و به بلندگو تغذیه می شود. امواج الکترومغناطیسی توسط یک آنتن شیپوری در جهتی دور از شیپور تابش می شوند. یک آنتن گیرنده به شکل همان بوق امواجی را دریافت می کند که در امتداد محور خود منتشر می شوند.

خواص امواج الکترومغناطیسی:

• منعکس شده از هادی ها (انعکاس از یک صفحه فلزی)
• عبور از دی الکتریک (عبور و جذب امواج (مقوا، شیشه، چوب، پلاستیک و غیره)
• شکست در مرز دی الکتریک (تغییر جهت در مرز دی الکتریک)
• مداخله کردن
• عرضی هستند (عرض بودن امواج الکترومغناطیسی با پلاریزاسیون با استفاده از میله های فلزی ثابت می شود)

مقیاس امواج الکترومغناطیسی

مجموع همه امواج الکترومغناطیسی به اصطلاح طیف پیوسته تابش الکترومغناطیسی را تشکیل می دهد. به محدوده های زیر (به ترتیب افزایش فرکانس و کاهش طول موج) تقسیم می شود.

امواج رادیویی

همانطور که قبلا ذکر شد، امواج رادیویی می توانند به طور قابل توجهی از نظر طول متفاوت باشند - از چند سانتی متر تا صدها و حتی هزاران کیلومتر، که با شعاع کره زمین (حدود 6400 کیلومتر) قابل مقایسه است. امواج تمام باندهای رادیویی به طور گسترده ای در فناوری استفاده می شود - امواج دسی متری و فوق کوتاه متر برای پخش تلویزیونی و رادیویی در امواج فراکوتاه مدوله شده فرکانس (VHF / FM) استفاده می شود که دریافت سیگنال با کیفیت بالا را در منطقه انتشار موج مستقیم ارائه می دهد. امواج رادیویی با برد متر و کیلومتر برای پخش و ارتباطات رادیویی در فواصل طولانی با استفاده از مدولاسیون دامنه (AM) استفاده می شود، که اگرچه به قیمت کاهش کیفیت سیگنال، انتقال آن را در فواصل خودسرانه طولانی در داخل زمین به دلیل بازتاب آن تضمین می کند. امواجی از یونوسفر این سیاره با این حال، امروزه این نوع ارتباطات به دلیل توسعه ارتباطات ماهواره ای در حال تبدیل شدن به موضوعی است. امواج دسی متری نمی توانند مانند امواج متری افق زمین را دور بزنند که این امر ناحیه دریافت را به ناحیه انتشار مستقیم محدود می کند که بسته به ارتفاع آنتن و قدرت فرستنده از چندین تا چند ده کیلومتر متغیر است. . و در اینجا تکرار کننده های ماهواره ای به کمک می آیند و نقش بازتاب کننده امواج رادیویی را بر عهده می گیرند که یونوسفر در رابطه با امواج متر ایفا می کند.

مایکروویو

امواج مایکروویو و امواج رادیویی در محدوده مایکروویو (SHF) دارای طول 300 میلی متر تا 1 میلی متر هستند. امواج سانتی متری مانند امواج رادیویی دسی متری و متری عملاً توسط جو جذب نمی شوند و به همین دلیل در ارتباطات ماهواره ای و سلولی و سایر سیستم های مخابراتی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. اندازه یک بشقاب ماهواره ای معمولی فقط برابر با چندین طول موج چنین امواجی است.

مایکروویوهای کوتاهتر نیز کاربردهای زیادی در صنعت و خانه دارند. کافی است به اجاق های مایکروویو اشاره کنیم که امروزه هم به نانوایی های صنعتی و هم به آشپزخانه های خانگی مجهز هستند. عملکرد اجاق مایکروویو بر اساس چرخش سریع الکترون ها در دستگاهی به نام کلیسترون است. در نتیجه، الکترون ها امواج مایکروویو الکترومغناطیسی با فرکانس مشخصی ساطع می کنند که در آن به راحتی توسط مولکول های آب جذب می شوند. وقتی غذا را در مایکروویو قرار می دهید، مولکول های آب موجود در غذا انرژی مایکروویو را جذب می کنند، سریعتر حرکت می کنند و در نتیجه غذا را گرم می کنند. به عبارت دیگر، برخلاف فر یا فر معمولی که غذا از بیرون گرم می شود، مایکروفر آن را از داخل گرم می کند.

اشعه مادون قرمز

این بخش از طیف الکترومغناطیسی شامل تابش با طول موج 1 میلی متر تا هشت هزار قطر اتمی (حدود 800 نانومتر) است. شخص پرتوهای این قسمت از طیف را مستقیماً با پوست - به عنوان گرما - احساس می کند. اگر دست خود را در جهت آتش یا یک جسم داغ دراز کنید و گرمای ناشی از آن را احساس کنید، تابش مادون قرمز را به عنوان گرما درک می کنید. برخی از حیوانات (مثلاً افعی‌های حفاری) حتی اندام‌های حسی دارند که به آنها اجازه می‌دهد تا طعمه‌های خونگرم را با تشعشعات فروسرخ از بدن آن‌ها پیدا کنند.

از آنجایی که اکثر اجسام روی سطح زمین انرژی در محدوده طول موج مادون قرمز ساطع می کنند، آشکارسازهای مادون قرمز نقش مهمی در فناوری های تشخیص مدرن دارند. چشمی‌های مادون قرمز دستگاه‌های دید در شب به افراد امکان «دیدن در تاریکی» را می‌دهند و با کمک آن‌ها می‌توان نه تنها افراد، بلکه تجهیزات و سازه‌هایی را که در طول روز گرم شده‌اند و گرمای خود را به محیط منتقل می‌کنند، شناسایی کرد. شب به شکل پرتوهای مادون قرمز. آشکارسازهای مادون قرمز به طور گسترده توسط خدمات امداد و نجات استفاده می شود، به عنوان مثال، برای شناسایی افراد زنده زیر آوار پس از زلزله یا سایر بلایای طبیعی و مصنوعی.

نور مرئی

همانطور که قبلا ذکر شد، طول موج امواج الکترومغناطیسی در محدوده نور مرئی بین هشت تا چهار هزار قطر اتمی (800-400 نانومتر) است. چشم انسان ابزاری ایده آل برای ثبت و آنالیز امواج الکترومغناطیسی در این محدوده است. این به دو دلیل است. اول، همانطور که اشاره شد، امواج بخش مرئی طیف عملاً بدون مانع در جوی که برای آنها شفاف است منتشر می شود. ثانیاً دمای سطح خورشید (حدود 5000 درجه سانتیگراد) به حدی است که اوج انرژی خورشیدی در قسمت مرئی طیف است. بنابراین، منبع اصلی انرژی ما مقدار زیادی انرژی در محدوده نور مرئی ساطع می کند و محیط اطراف ما تا حد زیادی در برابر این تابش شفاف است. بنابراین جای تعجب نیست که چشم انسان در فرآیند تکامل به گونه ای شکل گرفته است که این بخش خاص از طیف امواج الکترومغناطیسی را بگیرد و تشخیص دهد.

هیچ چیز خاصی از نظر فیزیکی در محدوده پرتوهای الکترومغناطیسی مرئی وجود ندارد. این فقط یک نوار باریک در طیف گسترده ای از امواج ساطع شده است. برای ما، تنها تا جایی اهمیت دارد که مغز انسان به ابزاری برای تشخیص و تجزیه و تحلیل امواج الکترومغناطیسی در این بخش خاص از طیف مجهز باشد.

پرتو های فرابنفش

پرتوهای فرابنفش شامل تشعشعات الکترومغناطیسی با طول موج از چندین هزار تا چندین قطر اتمی (400-10 نانومتر) است. در این قسمت از طیف، تشعشع شروع به تأثیرگذاری بر فعالیت حیاتی موجودات زنده می کند. به عنوان مثال، اشعه های فرابنفش نرم در طیف خورشیدی (با طول موج هایی که به قسمت مرئی طیف نزدیک می شوند)، باعث برنزه شدن در دوزهای متوسط ​​و سوختگی های شدید بیش از حد می شوند. اشعه ماوراء بنفش سخت (با طول موج کوتاه) برای سلول های بیولوژیکی مضر است و بنابراین در پزشکی برای استریل کردن ابزار جراحی و تجهیزات پزشکی استفاده می شود و تمام میکروارگانیسم های موجود در سطح آنها را از بین می برد.

تمام حیات روی زمین در برابر اثرات مضر تشعشعات فرابنفش سخت توسط لایه اوزون جو زمین محافظت می شود که بیشتر پرتوهای فرابنفش سخت طیف تابش خورشیدی را جذب می کند. اگر این سپر طبیعی نبود، زندگی روی زمین به سختی از آب های اقیانوس ها به زمین می آمد. با این حال، با وجود لایه محافظ اوزون، برخی از اشعه های فرابنفش خشن به سطح زمین می رسد و می تواند باعث سرطان پوست شود، به خصوص در افرادی که به طور طبیعی مستعد رنگ پریدگی هستند و به خوبی در زیر نور خورشید برنزه نمی شوند.

اشعه ایکس

تابش در محدوده طول موج از چند قطر اتمی تا چند صد قطر هسته اتم را اشعه ایکس می گویند. اشعه ایکس به بافت های نرم بدن نفوذ می کند و بنابراین در تشخیص پزشکی ضروری است. همانطور که در مورد امواج رادیویی، فاصله زمانی بین کشف آنها در سال 1895 و آغاز کاربرد عملی، که با دریافت اولین اشعه ایکس در یکی از بیمارستان‌های پاریس مشخص شد، چند سال بود.

اشعه گاما

کوتاهترین طول موج و بیشترین فرکانس و انرژی در طیف الکترومغناطیسی پرتوهای؟ (پرتوهای گاما) هستند. آنها از فوتون های بسیار پرانرژی تشکیل شده اند و امروزه در انکولوژی برای درمان تومورهای سرطانی (یا بهتر بگوییم برای کشتن سلول های سرطانی) استفاده می شوند. با این حال، تأثیر آنها بر روی سلول های زنده به قدری مخرب است که برای آسیب رساندن به بافت ها و اندام های سالم اطراف باید بسیار مراقب بود.

تمام انواع تشعشعات الکترومغناطیسی توصیف شده خود را به روش های مختلف ظاهر می کنند، در اصل آنها دوقلو هستند. همه امواج الکترومغناطیسی در هر بخشی از طیف، نوسانات عرضی میدان های الکتریکی و مغناطیسی هستند که در خلاء یا در محیط منتشر می شوند، همه آنها در خلاء با سرعت نور c منتشر می شوند و فقط از نظر طول موج با یکدیگر متفاوت هستند و در نتیجه با یکدیگر تفاوت دارند. ، در انرژی که حمل می کنند. به طور خاص، تشعشعات مایکروویو با طول موج های بلند اغلب به عنوان امواج رادیویی مایکروویو شناخته می شوند. هیچ مرز مشخصی بین پرتوهای فرابنفش سخت و اشعه ایکس نرم و بین اشعه ایکس سخت و اشعه گامای نرم وجود ندارد.

2. استفاده از امواج الکترومغناطیسی در زندگی روزمره

بدون برق، بشریت برای مدت طولانی وجود خود را تصور نمی کرد. با کمک آن، تمام لوازم خانگی، کل صنعت ما، تجهیزات پزشکی کار می کنند. البته امواج الکترومغناطیسی ضروری و مفید هستند، اما در عین حال اثرات مضری برای انسان دارند.

منابع تشعشعات فرکانس پایین (0 تا 3 کیلوهرتز) کلیه سیستم‌های تولید، انتقال و توزیع برق (خطوط برق، پست‌های ترانسفورماتور، نیروگاه‌ها، سیستم‌های کابلی مختلف)، تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی خانگی و اداری، از جمله نمایشگرهای رایانه شخصی هستند. حمل و نقل به درایو الکتریکی، حمل و نقل ریلی و زیرساخت های آن، و همچنین حمل و نقل مترو، ترالی بوس و تراموا.

میدان الکترومغناطیسی در 18 تا 32 درصد از خاک شهرها در نتیجه تردد خودروها ایجاد می شود. امواج الکترومغناطیسی که در حین حرکت وسایل نقلیه ایجاد می شود، در دریافت تلویزیون و رادیو اختلال ایجاد می کند و همچنین می تواند اثرات مضری بر بدن انسان داشته باشد. حمل و نقل الکتریکی منبع قدرتمند میدان مغناطیسی در محدوده 0 تا 1000 هرتز است. حمل و نقل ریلی از جریان متناوب استفاده می کند. حمل و نقل شهری دائمی است. حداکثر مقادیر القای میدان مغناطیسی در حمل و نقل الکتریکی برون شهری به 75 µT می رسد، مقادیر متوسط ​​حدود 20 µT است. مقادیر متوسط ​​برای وسایل نقلیه DC در 29 µT ثابت شده است. در تراموا که سیم برگشتی آن ریل است، میدان های مغناطیسی در فاصله بسیار بیشتری نسبت به سیم های ترولی باس یکدیگر را جبران می کنند و در داخل تراموا نوسانات میدان مغناطیسی حتی در هنگام شتاب نیز اندک است. اما بیشترین نوسانات میدان مغناطیسی در مترو است. هنگامی که ترکیب ارسال می شود، قدر میدان مغناطیسی روی پلت فرم 50-100 μT و بیشتر است، که از میدان ژئومغناطیسی فراتر می رود. حتی زمانی که قطار مدت هاست در تونل ناپدید شده است، میدان مغناطیسی به مقدار قبلی خود باز نمی گردد. تنها پس از عبور ترکیب از نقطه اتصال بعدی به ریل تماس، میدان مغناطیسی به مقدار قبلی باز می گردد. درست است، گاهی اوقات وقت ندارد: قطار بعدی در حال نزدیک شدن به سکو است، و وقتی سرعت آن کاهش می یابد، میدان مغناطیسی دوباره تغییر می کند. در خود خودرو، میدان مغناطیسی حتی قوی تر است - 150-200 μT، یعنی ده برابر بیشتر از یک قطار معمولی.

منابع تابش با فرکانس بالا (از 3 کیلوهرتز تا 300 گیگاهرتز) شامل فرستنده های عملکردی - منابع یک میدان الکترومغناطیسی به منظور انتقال یا دریافت اطلاعات است. اینها فرستنده های تجاری (رادیو، تلویزیون)، تلفن های رادیویی (خودرو، تلفن های رادیویی، رادیو CB، فرستنده های رادیویی آماتور، تلفن های رادیویی صنعتی)، ارتباطات رادیویی جهت دار (ارتباطات رادیویی ماهواره ای، ایستگاه های رله زمینی)، ناوبری (ترافیک هوایی، حمل و نقل، نقطه رادیویی)، مکان یاب (ارتباطات هوایی، حمل و نقل، مکان یاب ترافیک، کنترل ترافیک هوایی). این همچنین شامل تجهیزات فن آوری مختلف با استفاده از تشعشعات مایکروویو، میدان های متناوب (50 هرتز - 1 مگاهرتز) و پالس، تجهیزات خانگی (اجاق های مایکروویو)، ابزار نمایش بصری اطلاعات روی لوله های پرتو کاتدی (مانیتورهای رایانه شخصی، تلویزیون ها و غیره) می شود. برای تحقیقات علمی در پزشکی از جریان های فرکانس فوق العاده بالا استفاده می شود. میدان های الکترومغناطیسی ناشی از استفاده از چنین جریان هایی نشان دهنده یک خطر شغلی خاص است، بنابراین لازم است اقداماتی برای محافظت در برابر اثرات آنها بر بدن انجام شود.

منبع میدان الکترومغناطیسی در محل های مسکونی انواع تجهیزات الکتریکی - یخچال، اتو، جاروبرقی، کوره های برقی، تلویزیون، کامپیوتر و غیره و همچنین سیم کشی برق آپارتمان است. محیط الکترومغناطیسی آپارتمان تحت تاثیر تجهیزات الکتریکی ساختمان، ترانسفورماتورها، خطوط کابلی است. میدان الکتریکی در ساختمان های مسکونی در محدوده 1-10 ولت بر متر است. با این حال، ممکن است نقاط مرتفع مانند مانیتور کامپیوتر غیر زمینی رخ دهد.

اندازه گیری قدرت میدان های مغناطیسی از وسایل برقی خانگی نشان داده است که اثر کوتاه مدت آنها می تواند حتی قوی تر از ماندن طولانی مدت یک فرد در نزدیکی خط برق باشد. اگر هنجارهای داخلی برای مقادیر مجاز قدرت میدان مغناطیسی برای جمعیت از ضربه خط برق 1000 میلی گرم باشد، لوازم الکتریکی خانگی به طور قابل توجهی از این مقدار فراتر می روند.

القای میدان مغناطیسی از اجاق های برقی از نوع "الکترا" در فاصله 20-30 سانتی متر از پانل جلویی - جایی که مهماندار ایستاده است - 1-3 μT است. در مشعل ها، البته، بیشتر است. و در فاصله 50 سانتی متری در حال حاضر از میدان عمومی در آشپزخانه که حدود 0.1-0.15 μT است قابل تشخیص نیست.

میدان مغناطیسی یخچال و فریزر نیز کوچک است؛ در یک یخچال معمولی خانگی، میدانی بالاتر از حداکثر سطح مجاز (0.2 μT) در شعاع 10 سانتی متری کمپرسور و فقط در حین کار آن رخ می دهد. با این حال، برای یخچال های مجهز به سیستم "بدون یخ زدگی" (انجماد بدون یخ زدگی) می توان بیش از حد مجاز را در فاصله یک متری از در ثابت کرد.

اجاق های مایکروویو، به موجب اصل کار خود، به عنوان منبع قدرتمند تشعشع عمل می کنند. اما به همین دلیل، طراحی آنها محافظ مناسبی است و غذا در آنها به سرعت گرم یا پخته می شود. اما با این حال، شما نباید روی "مایکروویو" موجود در آرنج خود تکیه کنید. در فاصله 30 سانتی متری، کوره یک میدان مغناطیسی متناوب قابل توجه (50 هرتز) (0.3-8 μT) ایجاد می کند. میدان های کتری های برقی قدرتمند به طور غیرمنتظره ای کوچک بودند. بنابراین، در فاصله 20 سانتی متری از قوری "تفال" میدان حدود 0.6 μT است و در فاصله 50 سانتی متری از میدان الکترومغناطیسی عمومی در آشپزخانه قابل تشخیص نیست.

برای اکثر اتوها، میدان بالای 0.2 μT در فاصله 25 سانتی متری از دسته و فقط در حالت گرمایش تشخیص داده می شود.

اما میدان های ماشین لباسشویی بسیار بزرگ بود، در فرکانس 50 هرتز در کنترل پنل بیش از 10 μT، در ارتفاع 1 متر - 1 μT، از کنار در فاصله 50 سانتی متر است - 0.7 μT. به عنوان یک تسلیت، می توانید ببینید که یک شستشوی بزرگ چندان مکرر نیست، و حتی زمانی که یک ماشین لباسشویی اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک کار می کند، مهماندار می تواند کنار برود یا فقط حمام را ترک کند.

جاروبرقی حتی میدان بیشتری دارد. حدود 100 µT است. با این حال، یک شرایط آرامش بخش نیز وجود دارد: جاروبرقی معمولاً توسط شیلنگ کشیده می شود و به اندازه کافی از آن فاصله دارد.

این رکورد در اختیار ماشین های اصلاح برقی است. میدان آنها در صدها μT اندازه گیری می شود. بنابراین، هنگام اصلاح با تیغ برقی، دو پرنده را با یک سنگ می کشند: خود را مرتب می کنند و همزمان درمان مغناطیسی صورت را انجام می دهند.

امواج رادیویی با طول موج بلند از مراکز ارسال رادیویی موج بلند (ROC) به ترتیب فضای بزرگ تری را "پوشش" می دهند. دیوارهای ساختمان ها از اجزای الکتریکی موج محافظت می کنند، اما جزء مغناطیسی را اندکی ضعیف می کنند. در یک زمان، در ایالت مین (ایالات متحده آمریکا)، یک سیستم ارتباط رادیویی با زیردریایی هایی که در اعماق اقیانوس قرار داشتند، مستقر شد. آب دریا به شدت امواج رادیویی را جذب می کند، اما با این حال، هر چه طول موج بیشتر باشد، جذب کمتری دارد. بنابراین، ارتباط در فرکانس 15 هرتز، یعنی در طول موج 20 هزار کیلومتر انجام شد. و از آنجایی که توان تابش شده توسط آنتن متناسب با مکعب نسبت اندازه آن به طول موج است، آنتن ها تقریباً در سراسر حالت کشیده شده اند.

در سال 1920 - 30 سال. در خانه های مسکو واقع در اطراف ایستگاه رادیویی به نام کمینترن، که در طول موج 2 کیلومتر پخش می شد، امکان انجام چنین آزمایشی وجود داشت. حدود صد دور روی قاب باد کنید، یک لامپ از چراغ قوه به انتهای آن وصل کنید - و روشن می شود. برای این کار، شدت میدان مغناطیسی نباید کمتر از چند A/m باشد. اکنون در بسیاری از کشورها این حداکثر حد مجاز برای یک روز کاری 8 ساعته است.

مشکل بزرگ ROC بخش و خصوصی است که در سال های اخیر مانند قارچ پس از باران رشد می کند. به عنوان مثال، فقط وزارت ارتباطات فدراسیون روسیه بیش از 100 مرکز رادیویی فرستنده را در اختیار دارد (و از این گذشته، منطقه بزرگی برای آنها اختصاص داده شده است - تا 1000 هکتار). فرستنده های تلویزیون تقریباً همیشه در شهرها قرار دارند. آنتن های آنها در ارتفاع 110 متری در فاصله 1 کیلومتری قرار می گیرند، قدرت میدان الکتریکی معمولی از فرستنده با توان 1 مگاوات به 15 ولت در متر می رسد.

تنها چیزی که خوشحال کننده است این است که در پس زمینه ROC، آنتن های ایستگاه های پایه تلفن همراه سهم ناچیزی در آلودگی الکترومغناطیسی خیابان های شهر دارند. البته اگر از سقف خانه ای که معمولاً در آن نصب می شوند بالا نروید و طراحی آنتن را مطالعه نکنید.

3. تاثیر امواج الکترومغناطیسی بر بدن انسان

صنعت غرب در حال حاضر به تقاضای فزاینده برای لوازم خانگی و رایانه‌های شخصی واکنش نشان می‌دهد، که تشعشعات آنها زندگی و سلامت افرادی را که خطر آسان‌تر کردن زندگی خود را با کمک آنها تهدید می‌کنند، تهدید نمی‌کند. بنابراین، در ایالات متحده، بسیاری از شرکت‌ها دستگاه‌های ایمن تولید می‌کنند، از آهن‌های با سیم‌پیچ دو رشته‌ای گرفته تا رایانه‌های بدون تشعشع.

یک مرکز ایمنی الکترومغناطیسی در کشور ما وجود دارد که در آن انواع وسایل حفاظتی در برابر تشعشعات الکترومغناطیسی ایجاد شده است: لباس های محافظ ویژه، پارچه ها و سایر مواد محافظ که می توانند از هر وسیله ای محافظت کنند. اما ورود چنین پیشرفت هایی به استفاده گسترده و روزمره آنها هنوز بسیار دور است. بنابراین هر کاربر باید از تجهیزات محافظ شخصی خود مراقبت کند و هر چه زودتر بهتر باشد. کارمندان مرکز ایمنی الکترومغناطیسی یک مطالعه مستقل روی تعدادی از رایانه‌ها، رایج‌ترین رایانه‌ها در بازار ما، انجام دادند و دریافتند که "سطح میدان‌های الکترومغناطیسی در منطقه‌ای که کاربر در آن قرار دارد از سطح خطرناک بیولوژیکی فراتر رفته است".

میزان تأثیر بیولوژیکی میدان های الکترومغناطیسی بر بدن انسان به فرکانس نوسانات، قدرت و شدت میدان، نحوه تولید آن (پالس، پیوسته) و مدت زمان قرار گرفتن بستگی دارد. تأثیر بیولوژیکی مزارع با دامنه های مختلف یکسان نیست. هر چه طول موج کوتاهتر باشد، انرژی بیشتری دارد. تابش با فرکانس بالا می تواند اتم ها یا مولکول ها را در سلول های سوماتیک یونیزه کند - و غیره. فرآیندهای آنها را مختل کند. و نوسانات الکترومغناطیسی طیف موج بلند، اگرچه الکترون‌ها را از پوسته بیرونی اتم‌ها و مولکول‌ها بیرون نمی‌کشند، اما می‌توانند مواد آلی را گرم کنند و مولکول‌ها را به حرکت حرارتی بیاورند. علاوه بر این، این گرما داخلی است - حسگرهای حساسی که روی پوست قرار دارند آن را ثبت نمی کنند. هرچه بدن کوچکتر باشد، تابش موج کوتاه را بهتر درک می کند، بزرگتر - تابش امواج بلند را بهتر درک می کند.

جنین ها و کودکان به ویژه به اثرات نامطلوب الکترومغناطیس حساس هستند. انسان با ایجاد این نوع تشعشع، فرصتی برای ایجاد محافظت از آن نداشت. تجلی اولیه عمل انرژی الکترومغناطیسی گرمایش است که می تواند منجر به تغییرات و حتی آسیب به بافت ها و اندام ها شود. مکانیسم جذب انرژی نسبتاً پیچیده است. حساس ترین به عمل میدان های الکترومغناطیسی سیستم عصبی مرکزی (احساس ذهنی در این مورد افزایش خستگی، سردرد و غیره) و سیستم عصبی غدد درون ریز است.

تأثیر بر سیستم قلبی عروقی، سیستم خون، ایمنی، فرآیندهای متابولیک، عملکرد تولید مثل و غیره با اختلال در تنظیم نورواندوکرین همراه است. تأثیر بر سیستم ایمنی در کاهش فعالیت فاگوسیتیک نوتروفیل ها، تغییر در فعالیت مکمل بیان می شود. سرم خون، متابولیسم پروتئین مختل، و لنفوسیت های مهاری. تغییرات در ضربان نبض، واکنش های عروقی نیز ممکن است. تغییرات در خون سازی، اختلالات سیستم غدد درون ریز، فرآیندهای متابولیک، بیماری های اندام های بینایی شرح داده شده است. مشخص شد که تظاهرات بالینی قرار گرفتن در معرض امواج رادیویی اغلب با سندرم های آستنیک، آستنوژیتیو و هیپوتالاموس مشخص می شود:

1. سندرم آستنیک. این سندرم معمولاً در مراحل اولیه بیماری مشاهده می شود و با شکایت از سردرد، خستگی، تحریک پذیری، اختلال خواب و دردهای مکرر در ناحیه قلب ظاهر می شود.

2. سندرم دیستونی آستینوژتاتیو یا نورو دایره ای. این سندرم با جهت گیری واگوتونیک واکنش ها (هیپوتانسیون، برادی کاردی و غیره) مشخص می شود.

3. سندرم هیپوتالاموس. بیماران بسیار تحریک پذیر، از نظر عاطفی ناپایدار هستند، در برخی موارد نشانه هایی از آترواسکلروز اولیه، بیماری عروق کرونر قلب و فشار خون بالا مشاهده می شود.

میدان‌های مایکروویو می‌توانند بر روی چشم‌ها تأثیر بگذارند و منجر به ظاهر آب مروارید (کدر شدن عدسی) و میدان‌های متوسط ​​- به تغییر در شبکیه چشم بر اساس نوع آنژیوپاتی شوند.

در نتیجه قرار گرفتن طولانی مدت در معرض میدان های الکترومغناطیسی، خستگی زودرس، خواب آلودگی یا اختلال خواب رخ می دهد، سردردهای مکرر ظاهر می شود، اختلالات سیستم عصبی رخ می دهد و غیره. مواجهه مکرر مکرر با شدت کم می تواند منجر به اختلالات عملکردی مداوم سیستم عصبی مرکزی، مداوم عصبی روانی شود. بیماری ها، تغییرات فشار خون، کند شدن نبض، پدیده های تغذیه ای (ریزش مو، شکنندگی ناخن ها و غیره).

اثر مشابهی بر بدن انسان یک میدان الکترومغناطیسی فرکانس صنعتی در تاسیسات الکتریکی با ولتاژ فوق العاده بالا دارد. میدان های الکترومغناطیسی شدید باعث اختلال در وضعیت عملکردی سیستم عصبی مرکزی، قلبی عروقی و غدد درون ریز در کارگران می شود، واکنش عصبی-هومورال آسیب می بیند، عملکرد جنسی آسیب می بیند، رشد جنین ها بدتر می شود (احتمال ناهنجاری های مادرزادی افزایش می یابد). همچنین افزایش خستگی، بی حالی، کاهش دقت حرکات، تغییر در فشار خون و نبض، بروز درد در قلب (معمولاً با آریتمی همراه) و سردرد وجود دارد. در شرایط مواجهه طولانی مدت شغلی با بیش از حد دوره ای بیش از حد مجاز، برخی از افراد تغییرات عملکردی در اندام های گوارشی را مشاهده کردند که در تغییرات ترشح و اسیدیته آب معده و همچنین در پدیده دیسکینزی روده بیان می شود. همچنین تغییرات عملکردی در سیستم غدد درون ریز نشان داده شد: افزایش فعالیت عملکردی غده تیروئید، تغییر در ماهیت منحنی قند و غیره. فرض بر این است که نقض تنظیم عملکردهای فیزیولوژیکی بدن به دلیل تأثیر میدان بر قسمت های مختلف سیستم عصبی است. در این حالت، افزایش تحریک پذیری سیستم عصبی مرکزی به دلیل عمل بازتابی میدان رخ می دهد و اثر مهاری به دلیل تأثیر مستقیم میدان بر ساختارهای مغز و نخاع است. اعتقاد بر این است که قشر مغز، و همچنین دی انسفالون، به ویژه به اثرات میدان حساس هستند. در سال های اخیر گزارش هایی مبنی بر احتمال القای EMR بیماری های بدخیم گزارش شده است. هنوز تعداد کمی از داده ها می گویند که بیشترین تعداد موارد در تومورهای بافت های خون ساز و به ویژه سرطان خون است.

محققان در ایالات متحده و سوئد واقعیت بروز تومورها را در کودکان زمانی که آنها در معرض میدان های مغناطیسی با فرکانس 60 هرتز و قدرت 2-3 میلی گرم برای چند روز یا حتی ساعت قرار می گیرند ثابت کرده اند. چنین میدان هایی توسط یک تلویزیون، یک رایانه شخصی منتشر می شود. مشاهدات افرادی که به طور منظم از مته های الکتریکی استفاده می کردند، تأثیر نامطلوب میدان های الکترومغناطیسی با فرکانس پایین با فرکانس 50-60 هرتز را نشان داد: در شب، سطح ملاتونین، هورمون غده صنوبری یا اپی فیز در خون افزایش می یابد. اکثر موضوعات غده صنوبری نقش "رهبر ریتم" اصلی عملکردهای بدن را بازی می کند. نقض این ریتم می تواند منجر به بیماری های جدی، به ویژه، تشکیل تومور شود.

در پایان سال 1995، 14 مقاله در مورد مطالعه احتمال بروز سرطان سینه در افرادی که در محل کار یا خانه با میدان الکترومغناطیسی تماس دارند منتشر شد. در ورشو، مطالعه ای انجام شد که نشان داد افرادی که در معرض یک میدان الکترومغناطیسی قرار می گیرند، 6.7 برابر بیشتر در معرض سرطان سیستم لنفاوی و اندام های خونساز، 4.3 برابر بیشتر سرطان تیروئید، شایع ترین سرطان ریه تحت تأثیر تشعشعات مایکروویو هستند.

4. حفاظت در برابر تشعشعات الکترومغناطیسی

تأثیر تابش الکترومغناطیسی بر بدن انسان عمدتاً توسط انرژی جذب شده در آن تعیین می شود. مشخص است که تشعشعاتی که بر بدن انسان می افتند تا حدی منعکس شده و تا حدی در آن جذب می شود. بخش جذب شده از انرژی میدان الکترومغناطیسی به انرژی گرمایی تبدیل می شود. این قسمت از تشعشع از پوست عبور کرده و در بدن انسان منتشر می شود که بستگی به خواص الکتریکی بافت ها (گذردهی مطلق، نفوذپذیری مطلق مغناطیسی، رسانایی ویژه) و فرکانس میدان الکترومغناطیسی دارد.

تفاوت های قابل توجه در خواص الکتریکی پوست، لایه چربی زیر جلدی، ماهیچه ها و سایر بافت ها باعث ایجاد تصویر پیچیده ای از توزیع انرژی تابش در بدن انسان می شود. محاسبه دقیق توزیع انرژی حرارتی آزاد شده در بدن انسان در طول تابش عملا غیرممکن است. با این وجود، می توان نتیجه زیر را گرفت: امواج میلی متری توسط لایه های سطحی پوست جذب می شوند، امواج سانتی متری توسط پوست و بافت زیر جلدی و امواج دسی متری توسط اندام های داخلی جذب می شوند.

تابش الکترومغناطیسی علاوه بر اثر حرارتی باعث قطبی شدن مولکول های بافت های بدن انسان، حرکت یون ها، تشدید درشت مولکول ها و ساختارهای بیولوژیکی، واکنش های عصبی و سایر اثرات می شود.

از مطالب فوق چنین نتیجه می گیرد که وقتی فردی تحت تابش امواج الکترومغناطیسی قرار می گیرد، پیچیده ترین فرآیندهای فیزیکی و بیولوژیکی در بافت های بدن او رخ می دهد که می تواند باعث اختلال در عملکرد طبیعی هر دو اندام فردی و بدن به عنوان یک کل شود.

هنجارهای قرار گرفتن در معرض مجاز برای اطمینان از شرایط کار ایمن برای پرسنل تعمیر و نگهداری منابع تشعشع و همه افرادی که در اطراف آنها هستند ایجاد شده است.

اگر قرار گرفتن در معرض افراد بیش از حد مجاز تعیین شده باشد، استفاده از تجهیزات حفاظتی ضروری است.

محافظت از فرد در برابر اثرات خطرناک تشعشعات الکترومغناطیسی به روش های مختلفی انجام می شود که اصلی ترین آنها عبارتند از: کاهش تابش مستقیم از خود منبع، محافظت از منبع تشعشع، محافظت از محل کار، جذب انرژی الکترومغناطیسی، استفاده از تجهیزات حفاظت فردی. ، اقدامات حفاظتی سازمانی.

برای اجرای این روش ها از صفحات، مواد جاذب، تضعیف کننده ها، بارهای معادل و وسایل فردی استفاده می شود.

صفحه نمایش برای تضعیف میدان الکترومغناطیسی در جهت انتشار موج طراحی شده است. درجه تضعیف بستگی به طراحی صفحه و پارامترهای تابش دارد. موادی که صفحه نمایش از آن ساخته شده است نیز تأثیر قابل توجهی در اثربخشی محافظت دارد.

ضخامت صفحه به طور عمده توسط فرکانس و قدرت تابش تعیین می شود و بستگی کمی به فلز مورد استفاده دارد.

اغلب از مش فلزی برای محافظ استفاده می شود. صفحات توری دارای چندین مزیت هستند. آنها قابل مشاهده هستند، به جریان هوا اجازه می دهند، به شما امکان می دهند به سرعت دستگاه های محافظ را نصب و حذف کنید.

نتیجه

اجسام زنده امواج الکترومغناطیسی ساطع می کنند. سلول ها، بافت ها و اندام ها ساختارهایی با مشخصات الکتریکی دقیق هستند. حرکت بارها در بدن انسان با فرآیندهای متابولیکی در بدن مرتبط است. تعداد زیادی از واکنش های بیوشیمیایی با انواع ویژگی های فرکانس تابش الکترومغناطیسی خود همراه است.

توسعه سریع بخش های اقتصاد ملی منجر به استفاده از امواج الکترومغناطیسی در تمام تولیدات صنعتی، پزشکی و زندگی روزمره شده است. و در مواردی فرد در معرض آنها قرار می گیرد. امواج الکترومغناطیسی، در تعامل با بافت های بدن انسان، تغییرات عملکردی خاصی را ایجاد می کند. با قرار گرفتن در معرض شدید، این تغییرات می تواند اثرات مضری بر بدن انسان داشته باشد.

یک فرد امواج الکترومغناطیسی را "رام" می کند، لوازم خانگی ایمن تر و بیشتر ایجاد می کند، زیرا آگاهی از ماهیت تاثیر امواج الکترومغناطیسی بر بدن انسان، هنجارهای قرار گرفتن در معرض مجاز، روش های کنترل شدت تشعشع و وسایل محافظت در برابر آنها برای کاربرد موفقیت آمیز بیشتر آنها در صنایع جدیدتر علم و فناوری کاملاً ضروری هستند.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. S.P. مجتمع آموزشی و روش شناختی Bortnikov "ایمنی زندگی"، اولیانوفسک، 2004.
2. ت.ا. هوانگ، پی. هوانگ مبانی اکولوژی. مجموعه کتاب های درسی و کمک آموزشی. روستوف n / a: "ققنوس"، 2003.
3. فیزیک، پایه نهم / A.V. پریشکین، ای.ام. گوتنیک. مسکو: بوستارد، 2002

موسسه آموزشی بودجه ایالتی فدرال

آموزش عالی حرفه ای

"دانشگاه ساخت و ساز دولتی روستوف"

تایید شده

سر گروه فیزیک

________________/ن.ن. خارابایف/

کمک آموزشی

خلاصه سخنرانی در فیزیک

(برای تمامی تخصص ها)

روستوف-آن-دون

کمک آموزشی. چکیده سخنرانی های فیزیک (برای همه تخصص ها). – روستوف n/a: روست. دولت می سازد. un-t, 2012. - 103 p.

شامل یادداشت های سخنرانی در مورد فیزیک، بر اساس کتاب درسی T.I. Trofimova "دوره فیزیک" (انتشارات Vysshaya Shkola).

از چهار بخش تشکیل شده است:

I. مکانیک.

II. فیزیک مولکولی و ترمودینامیک.

III. الکتریسیته و مغناطیس

IV. اپتیک موجی و کوانتومی

برای معلمان و دانش آموزان به عنوان پشتوانه نظری برای سخنرانی ها، کلاس های عملی و آزمایشگاهی به منظور دستیابی به یکسان سازی عمیق تر از مفاهیم و قوانین اساسی فیزیک در نظر گرفته شده است.

گردآورندگان: Prof. N.N.Kharabaev

دانشیار ای وی چبانووا

پروفسور A.N. پاولوف

سردبیر N.E. Gladkikh

Templan 2012، pos. امضا برای چاپ

فرمت 60x84 1/16. نوشتن مقاله. ریسوگراف. Uch.-ed.l. 4.0.

تیراژ 100 نسخه. سفارش

_________________________________________________________

مرکز تحریریه و نشر

دانشگاه ساختمانی دولتی روستوف

334022، روستوف-آن-دون، خ. سوسیالیست، 162

© ایالت روستوف

دانشگاه ساختمان، 2012

بخش اول. مکانیک

مبحث 1. سینماتیک حرکت انتقالی و چرخشی. سینماتیک حرکت انتقالی

موقعیت یک نقطه مادی آدر سیستم مختصات دکارتی در یک زمان معین با سه مختصات تعیین می شود ایکس, y و zیا بردار شعاع- بردار ترسیم شده از مبدأ سیستم مختصات به یک نقطه معین (شکل 1).

حرکت یک نقطه مادی به صورت اسکالر توسط معادلات سینماتیکی تعیین می شود: x = x(t),y = y(t),z = z(t)،

یا به صورت برداری با معادله: .

مسیر حرکتحرکت یک نقطه مادی - خطی که با این نقطه در هنگام حرکت در فضا توصیف می شود. بسته به شکل مسیر، حرکت می تواند مستطیل یا منحنی باشد.

یک نقطه مادی که در امتداد یک مسیر دلخواه حرکت می کند، برای مدت زمان کمی D تیاز موقعیت خارج شوید آبه موقعیت Vبا عبور از مسیر D سبرابر با طول مقطع مسیر است AB(شکل 2).

برنج. 1 شکل 2

بردار رسم شده از موقعیت شروع نقطه متحرک در زمان تیبه موقعیت انتهایی نقطه در زمان (تی+ دی تی)، نامیده میشود در حال حرکت،به این معنا که .

بردار سرعت متوسطنسبت جابجایی به بازه زمانی D نامیده می شود تی ، که این حرکت برای آن اتفاق افتاد:

جهت بردار سرعت متوسط ​​با جهت بردار جابجایی منطبق است.

سرعت لحظه ای(سرعت حرکت در زمان تی) حد نسبت جابجایی به بازه زمانی D نامیده می شود تی، که برای آن این حرکت رخ داد، زمانی که D تیبه صفر: = ℓim Δt → 0 Δ/Δt = d/dt =

بردار سرعت لحظه ای در امتداد مماس کشیده شده در یک نقطه معین به مسیر در جهت حرکت هدایت می شود. هنگام تلاش برای بازه زمانی D تیتا صفر، مدول بردار جابجایی به مقدار مسیر D میل می کند سبنابراین مدول بردار v را می توان از طریق مسیر D تعیین کرد س: v = ℓim Δt → 0 Δs/Δt = ds/dt =

اگر سرعت یک نقطه در طول زمان تغییر کند، سرعت تغییر در سرعت یک نقطه با مشخصه مشخص می شود شتاب.

شتاب متوسط‹a› در فاصله زمانی از تیقبل از ( تی+ دی تی) یک کمیت برداری است برابر با نسبت تغییر سرعت () به فاصله زمانی D تی، که برای آن این تغییر رخ داده است: =Δ/Δt

شتاب فورییا شتابحرکت یک نقطه در یک زمان تیحد نسبت تغییر سرعت به بازه زمانی D نامیده می شود تی، که این تغییر برای آن رخ داد، همانطور که D تیبه صفر:

,

اولین مشتق تابع با توجه به زمان کجاست تی,