Ôèçèê-I Ëåêö

Ëåêö ¹ 1

Õè÷ýýëèéí ñýäýâ: Ôèçèêèéí ñóäëàõ ç¿éë. Ôèçèêèéí ò¿¿õýýñ.Ôèçèê õýìæèãäýõ¿¿í¿¿ä. Òîîëëûí ñèñòåì.

Õè÷ýýëèéí çîðèëãî: Ìàòåðè áà ò¿¿íèé õºäºë㺺í. Ôèçèêèéí ñóäëàõ ç¿éë, ñóäàëãààíû àðãà Çàì, øèëæèëò, õóðä, õóðäàòãàë ò¿¿íèé íýãæ¿¿ä Òîîëëûí ñèñòåì

Åðòºíö, áèäíèé îð÷èí òîéðîí äàõü á¿õ ç¿éë ñýðýõ¿éãýýð ìýäýãäýæ áàéãàà þì á¿õýí ìàòåðè þì. Ìàòåðè íü òóõàéí îíöëîã øèíæ á¿õèé îëîí òºðëèéí õýëáýðòýé, òýäãýýð íü øèíæ ÷àíàðàà ººð÷èëæ íýã õýëáýðýýñ íºãººä õóâèð÷ áîëíî. Ãýõäýý ìàòåðèéí ¿íäñýí øèíæ ÷àíàð áîëîõ áèäíèé ñýòãýë ñàíààíààñ õàìààðàõã¿é àíãèä áàéõ îáúåêòèâ áîäèò ÷àíàð ÿìàãò õýâýýð ¿ëäýíý.

Ìàòåðèéí õàìãèéí ýíãèéí íèéòëýã øèíæ áîë õºäºë㺺í þì. Õºäºë㺺íã¿é ìàòåðè áàéõã¿éí àäèë ìàòåðèã¿é õºäºë㺺í áàéæ áîëîõã¿é. Õºäºë㺺í áîë ìàòåðèéí äîòîð ÿâàãäàæ áàéãàà øèëæèëò, õóâèðàë, õºãæèë, õàðèëöàí ¿éë÷ëýë, õîëáîî çýðýã á¿õ ïðîöåññèéã íýãòãýñýí îéëãîëò þì.

Ìàòåðèéí ÿíç á¿ðèéí õýëáýðèéí õîîðîíäîõ õàðèëöàí ¿éë÷ëýë, ¿çýãäýë ïðîöåññèéí ýñðýã òýñðýãèéí íýãäýë, çºð÷èë òýìöýë íü ìàòåðèéí õºäºë㺺í, õºãæëèéí ýõ ¿¿ñâýð íü áîëíî. Õºäºë㺺íèéã ìåõàíèê, ôèçèê, õèìèéí, áèîëîãèéí, íèéãìèéí ãýõ ìýòýýð õóâààõ áºãººä áèåñèéí øèëæèõ õàìãèéí ýíãèéíýýñ ýõëýýä õ¿íèé íèéãìèéí àìüäðàëûí íàðèéí ò¿âýãòýé ïðîöåññèéã õ¿ðòýëõ á¿õ ¿çýãäëèéã õºäºë㺺íèé ýäãýýð õýëáýðò õàìðóóëíà. Ôèçèê áîë áîäèñ áîëîí îðîíãèéí øèíæ ÷àíàð õàðèëöàí õîëáîîã ñóäàëäàã óõààí þì.ªºðººð õýëáýë àëèâàà ìàòåðèàëëàã ñèñòåìèéã á¿ðä¿¿ëýã÷ ìàòåðèàë õýëáýð,õºäºë㺺í,ýäãýýðèéí õàðèëöàí ¿éë÷ëýëèéã ñóäàëäàã óõààí þì. Îð÷èí ¿åèéí ôèçèê ýãýë Ẻìñ,àòîìûí öºì,àòîì, ìîëåêóë òýäãýýðèéí ìàêðî àãðåãàò áîëîõ õàòóó áèå øèíãýí õèéí (ïëàçìûã îðóóëààä) ôèçèê,îäîí îðíûã , ò¿¿í÷ëýí ýãýë Ẻìñ áà îð÷íû õºäºë㺺íèé òºðëèéã ñóäàëíà, Ôèçèêèéí øèíæëýõ óõààíû ñóäàëäàã ¿çýãäë¿¿ä ò¿¿õýí ÿíç á¿ðèéí õóãàöààíä ººð÷ëºãäºæ èðñýí,Òóõàéëáàë 18 çóóíä êðèñòàëëä çºâõºí ýðäñèéã ñóäàëäàã áàéñàí áîë 20 çóóíä êðèñòàëëèéí á¿òýö òîãòîö ôèçèê øèíæ ÷àíàðûã êðèñòàëëûí ôèçèê ñóäëàõ áîëîâ. Íýãýíò ìàòåðèàëûí õýëáýð, õºäºë㺺í,õàðèëöàí ¿éë÷ëýë íü ôèçèêèéí ñóäëàõ ç¿éëä áàãòäàãààñ ýäãýýð íü àëèâàà ìàòðèàëëàã ñèñòåìä áàéíà.Èèìýýñ áàéãàëèéí øèí÷ëýëèéí õèìè,áèîëîãè,àñòðîíîìè,ãåîëîãè,ãàçàðç¿é) ¿íäñýí ôèçèê ìºí áºãººä ñóäàëãààíû àðãóóäûã íü íàðèéí òºâºãòýé àëèâàà ìàòåðèàëëàã ñèñòåì ò¿¿íèé àâèð òºëâèéã ÿíç á¿ðèéí íºõöºëä ñóäëàõàä ºðãºí õýðýãëýäýã áèëýý. Ñ¿¿ëèéí ¿åä áàéãàëèéí øèíæëýõ óõààíóóäûí õîîðîíä òºäèéã¿é ôèçèê áà ýäãýýðèéí çààã äýýð îëîí ñàëáàð ¿¿ñëýý.Òóõàéëáàë: àñòðîôèçèê, áèîôèçèê, ãåîôèçèê, õèìèéí ôèçèê.

Ôèçèê-I Ëåêö

Ôèçèêèéí øèíæëýõ óõààí òåõíèêèéí îíîëûí ¿íäýñ áîëæ,òåõíèêèéí øèíý øèíý ñàëáàðûã (öàõèëãààí òåõíèê, ðàäèîòåõíèê, ýëåêòðîíòåõíèê, àâòîìàòèê, îïòîòåõíèê, ïóóæèíò áîëîí ñàíñðûí áèåò ) ¿¿ñãýõýä õ¿ðãýæ áàéãàà áà òåõíèêèéí óõààíû ýäãýýð ñàëáàð ôèçèêò áóöàæ íºëººëºí ò¿¿íèé ñóäàëãààíû àðãûã áîëîâñðîíãóé áîëãîõ øèíý îíîë áîëîâñðóóëàõûã øààðääàã áàéíà. Åð íü ôèçèê áèé õóóëü çàð÷ìààðàà áàéãàëèéí ýëäýâ ¿çýãäëèéã ñóäëàõ áºãººä ñóäàëãààíû èéì àðãûã àíõ È.Íüþòîí ¿íäýñëýæ,À.Ýéíøòåéí õºãæ¿¿ëñýí áà ôèçèê õóóëü (áóþó çàð÷èì) –èéí ¿íýí çºâ ýñýõèéã òóðøëàãààð íîòîëäîã áèëýý.Ýíý óòãààðàà ôèçèê ¿íäñýí çàð÷èì, õóóëü áîë òîäîðõîé íºõöºëä íàðèéâ÷ëàëòàéãààð ¿íäñýí òóðøëàãûí áàðèìòóóäûã íýãòãýí ä¿ãíýñýí íü ýíý þì.Èéìýýñ ñóäàëæ áóé ¿çýãäëèéí òàëààðõ ôèçèê õóóëü õ¿÷èí òºãºëäºð áàéõ õÿçãààð áóþó óã õóóëèéí õýðýãëýãäýõ õ¿ðýý çààâàë áàéõ áà òóõàéí õóóëèéã òîìú¸îëîõäîî "òèéì õ¿ðýýíä èéì íàðèéâ÷ëàëòàé õýðýãëýæ áîëíî " ãýäãèéã òîäðóóëäàã àæýý.Õàðèí òóõàéí õóóëèéã íèëýýä ºðãºí õ¿ðýýíä õýìæèëò¿¿äèéã íü èë¿¿ èõ íàðèéâ÷ëàëòàéãààð ºðãºòãºí òýëýõ çàìààð ò¿¿íèéã õºãæ¿¿ëæ áàñ áîëíî Æèøýýëáýë: óäààí (ðåëÿòàâ áèø), õºäºë㺺íòýé òîì(ìàêðî)áèåèéí õºäºë㺺íä òîõèðîõ Íüþòîíû ìåõàíèêèéí õóóëèóäûã èõ õóðäòàé (ðåëàòèâ)ìàêðî áîëîí ìèêðî áèåä òîõèðóóëàí À.Ýéíøòåéí õºãæ¿¿ëæýý. Ýíäýýñ ðåëÿòèâ ìåõàíèê áóþó õàðüöàíãóé îíîëûí ìåõàíèê ¿¿ññýí áèëýý.Ìàêðî åðòºíöèéí õóâüä òîãòîîñîí îéëãîëò ¿çýãäë¿¿äèéã ìèêðî åðòºíöèéã ñóäëàõäàà õóóëáàðëàí êëààññèê àðãààð (öýíýãòýé ìàêðî áèåèéã ýëåêòðîíòîé àäèëòãàí ) õýðýãëýæ áîëîõ óó ? ãýâýë óã àñóóäàë õÿçãààðëàãäìàë ãýäãèéã ñàíàõ õýðýãòýé . Á¿ð òîäðóóëáàë ìèêðî åðòºíöºä áîëîõ ¿çýãäë¿¿äèéã òàíûã êâàíò øèíæ ÷àíàðòàé íü õîëáîí ñóäàëäàã êâàíò àðãààð ñóäëàõ àæãóó. Äýýð ºã¿¿ëñýíýýñ ¿çâýë ðåëàòèâ ìåõàíèêèéã óäààí (v<<c) õºäºë㺺íòýé òîõèîëäîëä àÿ÷ ¿çýõýä Íüþòîíû ìåõàíèê ãàð÷, ààæèì ººð÷ëºãäºõ õ¿÷íèé îðîí äàõü òîì áèåñèéã àâ÷ ¿çýõ òîõèîëäîëä êâàíò ìåõàíèêààñ Íüþòîíû ìåõàíèê òóñ òóñ ãàðäàã áàéíà. Ýíäýýñ Íüþòîíû ìåõàíèêèéã áîäâîë ðåëÿòèâ áîëîí êâàíò ìåõàíèê òë¿¿ ºðãºí õ¿ðýýòýé îíîë áîëîõûã äîîðõ ñõåìýýñ õàðæ áîëíî. Òóðøëàãûí ¿ð ä¿íä ¿íäýñëýí òîìú¸îëñîí, õýðýãëýãäýõ õ¿ðýý ºðãºíòýé ôèçèêèéí õóóëèóäûã òóëãóóð õóóëü ãýõ áà èéì õóóëüä ýíåðãè õàäãàëàãäàõ õóóëü , Íüþòîíû õóóëü , Êóëîíû õóóëü îðíî. Ýäãýýðýýñ òóëãóóð ãàðàëòàé õóóëü óëàìæëàí ãàðíà. Ñóäëàæ áóé ôèçèêèéí áîäèò ñèñòåìèéã çàãâàð ãýäýã áà èõýä òàðõñàí èéì çàãâàð áîë àáñîëþò õàòóó áòå, ìàòåðèàëëàã öýã, öýãýí öýíýã, áºìáºëºã öºì,èäåàë õèé þì. Ôèçèê ç¿é òîãòîë, õóóëèéã ôèçèê õýìæèãäýõ¿¿íýýð òîîí òàëààñ íü èëýðõèéëýõäýý ìàòåìàòèê àïïàðàòûã ºðãºí õýðýãëýäýã. Ôèçèê ¿çýãäëèéã îðîí çàéí õýìæýýãýýð íü 10-3-10-34 ìóæàä ÿâàãäàõûã ìèêðî, åðèéí 10-3-1021 ì ìóæèä ÿâàãäàõ ¿çýãäýëèéã ìàêðî ¿çýãäýë ãýæ, õàðèí 1021 ì ýýñ äýýø ìóæèä ÿâàãäàõûã ìåãà ¿çýãäýë ãýíý. Ôèçèê ñèñòåìèéí òºëâèéã ôèçèê ïàðàìåòðóóäààð òîäîðõîéëîãäîõ, òóõàéëáàë ìàòåðèàëëàã öýãèéí òºëâèéã ò¿¿íèé áàéðëàë õóðäààð òîäîðõîéëîãäîõ, õàðèí òºëâèéí ººð÷ëºëòèéã õºäºë㺺íèé òýãøèòãýëýýð õóãàöààíààñ õàìààðóóëàí èëýðõèéëäýã. Òóõàéëáàë óäààí

Ôèçèê-I Ëåêö

õºäºë㺺íòýé ìàêðî áèåä Íüþòîíû õóóëèàð , öàõèëãààí ñîðîíçîí îðíûõûã Ìàêñâåëëûí òýãøèòãýëýýð õóðäàí æèæèã Ẻìñèéíõéèã Øðåäèíãåðèéí òýãøèòãýëýýð òóñ òóñ èëýðõèéëäýã. Èíãýõëýýð, ôèçèê áîë õºäëºæ áóé ìàòåðèéí ýíãèéí õýðíýý õàìãèéí íèéòëýã øèíæ ÷àíàð, õóâèðàëòàé õîëáîîòîé òîîíû áîëîí ÷àíàðûí ººð÷ëºëò¿¿äèéí òóõàé îðîí çàé- öàã õóãàöààíû áîäèò õóóëóóäûã ñóäàëäàã øèíæëýõ óõààí þì.

Физикийн түүх Физик нь /грекийн physis-байгаль гэсэн үгнээс гаралтай/ анх байгалийн судлал гэсэн утгаар гарч ирснээ сүүлдээ энэ нь физик, хими, одон орон судлал, геологи, биологи, ботаник, математик зэрэг шинжлэх ухааны салбарууд болон салбарлаж хөгжсөн байна. Физикийн зарим хууль, хялбар ойлголт, жишээлбэл хөшүүргийн хууль, архимедын хууль, гэрлийн ойлтын хууль, бодисын атомын бүтцийн тухай ойлголт зэрэг нь эрт дээр үед /м.э.ө V-IV зууны үед/ буй болжээ. Физик XVII зуунаас эхлэн жинхэнэ шинжлэх ухаан болон хөгжив. Түүний хөгжлийн нэгдүгээр буюу туршилтын үе нь Гамилейн үеэс эхлээд XIX зууны эхний арван жилийг дуустал үргэлжилнэ. Энэ хугацаанд ажиглалт туршилт хийгдэж, нэрт эрдэмтдийн олон тооны бүтээл гарав. Дараачийн /XIX-ийн эхний арван жилээс XIX XIX зууныг дуустал / үед энерги хадгалагдах хууль, гэрлийн долгион чанар, цахилгаан соронзон индукци, атомын бүтцийн электрон онол, цахилгаан соронзон орны тухай сургаалын үндэс зэрэг гол хууль, ойлголт төсөөллүүд нээгдэж хөгжсөн юм. XIX зууны төгсгөлд физик нь бие даасан ихэд боловсронгуй шинжлэх ухаан болтол хөгжсөн бөгөөд үүнийг сонгодог физик гэж нэрлэдэг. XIX зууны эцэс XX зууны эхэнд том том нээлт гарч сонгодог физикийн зарим ойлголтыг үндсээр нь өөрчилсөн энэ үеэс эхлэн орчин үеийн физик хөгжив. Физик нь материйн бодис, орон гэсэн хоёр үндсэн хэлбэрийг судалж ирсэн түүхтэй. Бодист эгэл бөөмсөөс эхлээд амьтай, амьгүй бие хүртэл хамаарна. Оронд бөөмсийн хоорондох, биесийн хоорондох холбоо харилцан үйлчлэлийг бий болгодог материйн бүх хэлбэр орно /таталцлын орон, цахилгаан статик орон, цахилгаан соронзон орон гэх мэт /. Орны онцлог шинж нь тасралтгүй, хязгааргүйд /бодис дотор ч , вакуумд ч / байхаас гадна огторгуйн нэгэн тодорхой эзлэхүүнд хэд хэдэн орон нэгэн зэрэг байх явдал юм. Тодорхой нөхцөлд бодис, орон харилцан хувирч болно. Орчин үеийн физик нь бодис, орны хоорондох заагийг арилгаж материйн нэгдмэл корпускул, долгион бүтцийг тогтооход улам ойртож байна. Ийнхүү электроныг нээж, атомын нарийн бүтэцтэй болохыг нотолсон, цацраг идэвхт чанар, гэрлийн квант чанарыг нээсэн, бодисын долгион чанартай

Ôèçèê-I Ëåêö

болохыг онолын хувьд баталсан зэрэг нь квант механикийн эх үүсвэрийг тавьсан юм. Орчин үеийн физикт орон, цагийг болон масс ба энергийн холбоог харьцангуй онол дээр үндэслэн тайлбарлах болов. Шинжилгээ судалгааны арга барил нарийсаж, багаж төхөөрөмж боловсронгуй болсноор физикчид бичил ертөнцийн гүнд нэвтрэн орж чадлаа. Электроны мэдэгдээгүй шинж чанарыг /спин, долгион чанар зэргийг/ тодруулж, тодорхой нөхцөлд электрон өөр эгэл бөөмст шилжих буюу буцаж хувирдаг болохыг тогтоов. Мөн атомын цөм нарийн бүтэцтэй болохыг нотлов. Протон, нейтрон, гиперон, нейтрино зэрэг олон тооны эгэл бөөмс, эдгээрийн эсрэг бөөмс байдаг болохыг нээв. Энэ мэтээр материаллаг ертөнцийн нууцыг хүн төрөлхтөн улам гүнзгий танин мэдэх болсон нь шинжлэх ухааны хөгжлийн зүй тогтлыг харуулж байгаа юм. Ингэхлээр орчин үеийн физик нь материйн хөдөлгөөний хамгийн ерөнхий шинж, хэлбарийн тухай шинжлэх ухаан мөн бөгөөд бусад шинжлэх ухааны, ялангуяа байгалийн шинжлэх ухааны үндэс болж байна. Физик нь хүний нийгмийн хөгжлийн процесстой, үйлдвэрлэх хүчний хөгжил, практик шаардлагатай нягт холбоотой хөгжиж ирсэн бөгөөд физикийн том том нээлтүүд нь эрт орой нэгэн цагт техникийн эргэлт хийж, техникийн цоо шинэ салбаруудыг буй болгон хөгжүүлэхийн хамт эдгээр нь эргэж нөлөөлөн физикийн арга барил, шинжилгээ судалгааг улам боловсронгуй болгохыг шаарддаг бөгөөд энэ талаас нь үзвэл харилцан холбоотой, харилцан бие биедээ нөлөөлж хөгждөг болох нь харагдана. Физик механик, дулаан, цахилгаан, цэнэгийн хөдөлгөөн, цахилгаан соронзон долгион зэрэг материйн хөдөлгөөний нэлээд энгийн ерөнхий хуулийг судалдаг учир түүний хууль дүгнэлтүүд хүрээнээсээ хальж, бусад шинжлэх ухааны ялангуяа марксист философийн ойлголтыг баяжуулан гүнзгийрүүлдгээс гадна практикийн асар их ач холбогдолтой олон асуудлыг шийдвэрлэхэд шууд нөлөөлж байна. Үүнд электрон микроскоп, бөөмсийг хурдасгагч төхөөрөмж, лазер, радиолокац, атом, цөмийн энерги ашиглах асуудал, сансрын уудмыг судлах зэрэг асуудал нь физикийн шинжлэх ухааны хөгжлийн үр нөлөө мөн бөгөөд түүн дээр тулгуурласан шинжлэх ухаан, техникийн дэвшил хөгжлийн тод жишээ юм. Шинжлэх ухаан, техникийн эрчимтэй хөгжлийн эрин үед амьдарч буй хүмүүст их мэдлэг, өндөр боловсрол шаардлагатай бөгөөд физикийн шинжлэх ухааны үндсийг судалж, амьдралын үзэгдлийн мөн чанарыг ойлгож мэдэх явдал, амьд бие махбодод материалист ёсоор уужим ухаантай хандахад дөхөм болохын хамт шинжилгээ судалгааны болон бусад ажил үйлсдээ физик арга барил, багаж хэрэгслийг чадварлаг хэрэглэх, мэдлэгийн ерөнхий хүрээгээ өргөтгөхөд тус болох нь дамжиггүй.

Ôèçèê-I Ëåêö

Áèåèéí ÿâæ ºíãºðñºí áà ÿâàõ öýã¿¿äèéã õîëáîõîä ¿¿ñýõ ìóðóé øóãàìûã òðàåêòîð ãýíý.

Íýãæ õóãàöààíä áèåèéí òóóëàõ çàìûã õóðä ãýíý.

(2.1) Эãøèí çóóðûí õóðäûã äàðààõ áàéäëààð òîäîðõîéëíî.

; (2.2)

ýíä º÷¿¿õýí áàãà õóãàöààíä áèåèéí õèéõ øèëæèëòèéí ººð÷ëºëò áà ðàäèóñ

âåêòîðûí ººð÷ëºëò -¿¿ä íü èæèëõýí áºãººä õýìæýý íü òóõàéí ýãøèíä áèåèéí ÿâñàí

çàì -òýé òýíö¿¿ áîëíî. Нýãæ õóãàöààí äàõ õóðäíû ººð÷ëºëòèéг õóðäàòãàë ãýõ áºãººä ýíý íü õóðäíààñ õóãàöààãààð àâñàí óëàìæëàëààð òîäîðõîéëîãäîíî.(Çóðàã1)

(2.3)

Õóðäíû õýìæýýíèé ººð÷ëºëòººð ¿¿ñýõ õóðäàòãàëûã òàíãåíöèàë õóðäàòãàë ãýõ áà ýíý õóðäàòãàë íü òðàåêòîðûí ø¿ðãýã÷èéí äàãóóä ÷èãëýíý. Õóðäñàõ õºäºë㺺íä õóðäíû äàãóó, óäààøðàõ õºäºë㺺íä õóðäíû ýñðýã ÷èãëýæ áàéäàã. Õóðäíû ÷èãëýëèéí ººð÷ëºëòººñ (ìóðóé çàìààð õºäëºõ ¿åä) áîëæ ¿¿ñýõ õóðäàòãàëûã íîðìàëü õóðäàòãàë

áóþó òºâä òýì¿¿ëýõ õóðäàòãàë ãýíý. Íîðìàëü õóðäàòãàë íü òðàåêòîðûí ìóðóéëòûí ðàäèóñûí ýñðýã áóþó ø¿ðãýã÷èä ïåðïåíäèêóëÿð ÷èãëýíý. (çóðàã 2)

Çóðàã 1 Çóðàã2

Á¿ðýí õóðäàòãàë (2.4)

Ôèçèê-I Ëåêö

Á¿ðýí õóðäàòãàëûí õýìæýý (2.5)

Òàíãåíöèàë õóðäàòãàë (2.6)

Íîðìàëü õóðäàòãàë (2.7) ýíä íü øóãàìàí õóðä áóþó õóðäíû õýìæýý R íü òðåêòîðûí ìóðóéëòûí ðàäèóñ áîëíî.

Õóðäíû ººð÷ëºëò (2.8)

Øèëæèëò (2.9)