Ньютонның үшінші заңы

“Әрбір әсерге оған тең, бірақ кері бағытталған қарсы әсер болады, басқаша айтқанда, екі дене бір-біріне шама жағынан тең, бағыты жағынан қарама-қарсы күштермен әсер етеді”.

Ньютонның механика заңдары Г.Галилей, Х.Гюйгенс, И.Ньютон және басқа ғалымдардың бақылаулары мен зерттеулерінің нәтижелерін қорытындалу арқылы тұжырымдалды. Қазіргі көзқарас және терминология бойынша бірінші және екінші заңдардағы денені материалдық нүкте деп, қозғалысты инерциалдық санақ жүйесіне қатысты қозғалыс деп түсіну керек. Классик. механикада екінші заңның математикалық түрі: немесе mα=F, мұндағы m – нүктенің массасы, ν – оның жылдамдығы, α – үдеу, t – уақыт, F – әсер етуші күш. Ньютонның механика заңдары микроәлем нысандары (атом, молекула, элементар бөлшектер) үшін және жарық жылдамдығына жуық жылдамдықпен қозғалған денелерге қолдануға келмейді.

Инерция заңы орындалмайтын санақ жүйелері болады екен. Мұндай санақ жүйелерінде дененің қозғалыс жылдамдығы өзара әрекеттесуден ғана емес, сол жүйенің үдемелі қозғалысынан да туындай алады. Ондай санақ жүйелері инерциялық емес санақ жүйелері деп аталады. Ньютонның үшінші заңы Әрекет етуші күшке әрқашан тең қарсы әрекет етуші күш бар болады. Басқаша айтқанда, денелердің бір – біріне әрекет етушә күштері модулі бойынша өзара тең және бағыттары қарама қарсы: F=-F

45 сұрақ осыда

42)Электр туралы; Электр тогы – электр қозғаушы күштің әсерінен зарядтардың (зарядталған бөлшектер немесе дене) бағытталған қозғалысы.

Зарядталған бөлшектер: өткізгіштерде — электрондар, электролиттерде —иондар (катиондар мен аниондар), газда —иондар мен электрондар, арнайы жағдайдағы вакуумда — электрондар, жартылай өткізгіштерде —электрондар мен кемтіктер (электронды-кемтіктік өтімділік) болып табылады.

Электр тогы энергетика саласында — энергияны алыс қашықтыққа жеткізу үшін, ал телекоммуникация саласында — ақпаратты шалғайға тасымалдау үшін қолданылады.

Сипаттамалар[өңдеу]

Электр тогының бағыты шартты түрде өткізгіштердегі оң заряд тасушылардың орын ауыстыру бағыты алынады, бірақ өткізгіштердегі заряд тасушылардың заряды теріс (мысалы, металда электрон) болғандықтан ток бағыты электрондардың бағытына қарсы келеді.

Токтың тұрақты ток (ағылш. direct current, DC) және айнымалы ток (ағылш. alternating current, AC) деп аталатын екі түрі бар.

· Тұрақты ток — уақыт бойынша бағыты және шамасы аз өзгереді.

 

· Айнымалы ток — бағыты мен шамасы периодты түрде өзгеріп отыратын электр тогы. Ал техникада айнымалы ток деп ток күші мен кернеудің период ішіндегі орташа мәні нөлге тең болатын периодты ток түсіндіріледі. Айнымалы ток байланыс құрылғыларында (радио, теледидар, телефон т.б.) кеңінен қолданылады.

Ток күші (және кернеу) өзгерісі (тербеліс) қайталанатын уақыттың (секундтпен берілген) ең қысқа аралығы период (Т) деп аталады (3-сурет). Айнымалы токтың тағы бір маңызды сипаттамасы — жиілік (ƒ). Уақыт бірлігінде жасалған периодтар саны жиілік деп аталады. Айнымалы ток жоғарғы жиілікте өткізгіш сыртына ығыстырылады, бұл скин-эффект құбылысы деп аталады.

Э. т. физ. табиғатына қарай өткізгіштік Э. т. (электр өрісінің әсерінен өткізгіште не шала өткізгіште пайда болатын ток тасушылардың реттелген қозғалысы), конвекциялық Э. т. (электрлік өткізгіштігі болмайтын ортадағы не вакуумдағы зарядталған бөлшектер мен денелердің қозғалысы), поляризациялық Э. т. (диэлектриктегі поляризациялық өзгеруі нәтижесінде ондағы байланысқан зарядталған бөлшектердің қозғалысы) болып бөлінеді. Э. т-ның өлшеуішіне ток күші және ток тығыздығы алынады. Э. т. магнит өрісінің көзі болып есептеледі. Магнит өрісін қарастырған жағдайда Э. т.: макроскопиялық ток (өткізгіштік және конвекц. Э. т.), молекулалық ток (ортаны құрайтын атом, молекула және иондардағы электрондардың қозғалысына сәйкес келетін микротоктар; ығысу тогы) болып ажыратылады.

Элементар Электр Заряды 10–19 кулон. Кез келген бөлшектің электр заряды не нөлге (мыс., нейтрон заряды), не Э. э. з-на тең (мыс., протон не электрон заряды), не Э. э. з-на еселі (мыс., атом ядросы мен иондар заряды) болады.×0,0000070)±(е) – барлық оң және теріс электр зарядтарының ішінде абс. мәні жағынан ең кіші болатын электр заряды е=(1,6021917

Электр заряды – бөлшектер мен денелердің сыртқы электрмагниттік өріспен өзара әсерін, сондай-ақ олардың электрмагниттік өрістерінің өзара байланысын анықтайтын негізгі сипаттамалардың бірі.

Электр заряды 2 түрге ажыратылады және ол шартты түрде оң заряд және теріс заряд деп аталады. Аттас зарядтар бірін-бірі тебеді, ал әр аттас зарядтар бірін-бірі тартады. Дененің электр заряды оның құрамына енетін барлық бөлшектің Электр зарядының алгебр. қосындысына тең. Электр заряды дискретті, яғни барлық бөлшектер мен денелердің электр заряды еселі болып келетін ең кіші элементар электр заряды болады. Оқшауланған электр жүйесінде зарядтың сақталу заңы орындалады. Қозғалмайтын электр зарядының арасындағы өзара әсер Кулон заңымен, ал электр заряды және оның эл.-магн. өрісінің арасындағы байланыс Максвелл теңдеуімен сипатталады. Заттағы өрісті қарастырған кезде электр заряды еркін заряд және байланысқан заряд болып ажыратылады. Электр зарядының бірліктердің халықаралық жүйесіндегі (СИ) өлшеу бірлігі – кулон (к).

Электр (көне грекше: ἤλεκτρον - электрон) – барлық электрмагниттік құбылыстың, яғни электр зарядының болуына және олардың қозғалысы мен өзара әсеріне негізделген құбылыстардың жиынтығы, “Э.” терминінің мазмұны физика мен техниканың даму процесінде өзгеріп, толығып отырады.

Қарапайым электрлік және магниттік құбылыстар ерте заманда-ақ белгілі болғанымен “Э.” туралы ілім 17 ғ-ға дейін дами алған жоқ. 18 ғ-да ол ілім жүйеге түспеген фактілер мен бір-біріне қайшы жорамалдар жиынтығынан тұрады. “Э.” жөніндегі алғашқы деректер кейбір денелер (мыс., янтарь) үйкеліс нәтижесінде “электрленеді”, яғни ондай денелер жеңіл денелерді өзіне тартады деген тұжырым түрінде болды (ғылымға “Э.” терминін 1600 ж. У.Гильбертенгізген). 18 ғ-дың басында денелердің электрленуі сол денені қоршаған “электрлік атмосфера” әсерінен болады деп қарастырылды. Алайда 18 ғ-дың ортасынан бастап денелердің ішінде электрлік “флюидтар” (сұйықтар) болады деген болжамдар қалыптаса бастады. 18 ғ-дың аяғында Г.Кавендиш (1773) және Ш.Кулон (1785) ұқыпты жүргізілген өлшеулерге сүйене отырып электрстатиканың негізгі заңын (қ. Кулон заңы) тұжырымдап берді. Электр зарядының арасындағы тартылыс не тебіліс күші кулондық немесе электрстатик. күш деп аталады.

Э. жөніндегі ілім тарихындағы жаңа кезең – Л.Гальвани (1791) мен А. Вольтаның (1794) хим. және контактілік электр көздерін ашуы болды. Осыдан кейін Э. тогын зерттеу күшті қарқынмен жүргізіле бастады: әуелі токтың физиол. әсері, кейін оның хим. және жылулық әсерлері зерттелді. 1802 ж. В.Петров электр доғасын (1808 – 09 ж. мұны Г.Дэви де байқаған) ашты және оны жарықтандыру ісі мен балқыту пештерінде пайдалануға болатынын дәлелдеді. Дж. Джоуль(1841) және Э.Х. Ленц (1842) бір-біріне тәуелсіз түрде өткізгішпен ток жүргенде бөлініп шығатын жылудың мөлшері жөніндегі заңды тұжырымдарды; қ.Джоуль-Ленц заңы. 1820 ж. Х.Эрстед электр тогы мен тұрақты магнит арасында байланыс болатындығын, ал А.Ампер тогы бар екі өткізгіштің өзара әсерлесетіндігін ашты. Тогы бар өткізгіштердің арасындағы әсерлесу күші кулондық күштен өзгеше әрі ол электр зарядының қозғалысына тәуелді болады. Сондықтан мұндай күштер электрдинамикалық күштер деп аталады. Эрстед пен Ампердің магнетизм жөніндегі ашқан жаңалықтары “Э.” ілімінің құрамына енеді.

19 ғ-дың 2-ширегінде Э. техникаға кеңінен ене бастады. 19 ғ-дың 20 жылдары алғашқы электрмагнит, 30 жылдары телеграфтаудың жетілген сұлбалары, гальванопластика, алғашқы электр сұлбалары мен генераторы, 40 жылдары алғашқы электрлік жарықтандыру приборлары, т.б. пайда болды. Э-дың күнделікті тіршілікте қолданылуы одан әрі кеңейді. Физиканың жетістіктеріне байланысты электртехниканың күрт дамуы да Э. ілімінің дамуына елеулі әсер етті.

19 ғ-дың 30 және 40-жылдары М.Фарадей эл.-магн. құбылыстардың жаңа концепциясын ұсынды. Бұл уақытқа дейін Э. өзінің өндірілуі (пайда болу) тәсіліне сәйкес: қарапайым Э. (мыс., үйкеліс Э-і), атмосф. Э., гальваник. Э. (мыс., гальваник. батареядан алынатын ток), магниттік Э. (мыс., Фарадей ашқаниндукция тогы), т.б. болып ажыратылатын. Фарадей өзінің тәжірибесіне сүйене отырып Э-дің барлық түрінің бірдей екендігін дәлелдеді. Олардың әр түрлі болуы, біріншіден – Э. мөлшерінің, екіншіден – кернеудің (потенциалдың) әр түрлі болуына байланысты. Фарадей ашқан электрмагниттік индукция құбылысының зор маңызы болды. Бұл құбылыс электртехниканың іргетасы болып есептеледі. Ал Ленц индукциялық токтың бағытын анықтайтын ережені ұсынды (қ. Ленц ережесі). 1833 – 34 ж. Фарадей электролиз заңдарын ашты. Сөйтіп электрхимияның негізі қалана бастады. Электролиз заңдары электр зарядының дискреттілігі жөніндегі жорамал жасауға мүмкіндік берді.

19 ғ-дың 2-жартысынан бастап Фарадей идеялары Дж. Максвеллдің және Г.Герцтің еңбектерінде одан әрі дамытылып, қорытындыланды. Максвелл өзінің еңбектерінде (1861 – 73) Фарадейдің позициясын толық жақтады. Ол Фарадейдің көзқарасын матем. жолмен талдап, баға берді. Мұның үстіне Максвелл электр және магнит өрістерінің бір-біріне ауыса алатындығын тұжырымдады: уақыт бойынша магнит өрісінің өзгеруі Э. өрісін, ал уақыт бойынша Э. өрісінің өзгеруі магнит өрісін туғызады. Бұл жағдайда Э. өрісінің өзгеру жылдамдығына пропорционал шама Э. тогына ұқсас болады. Максвелл оны ығысу тогы деп атады. Э. зарядын осылайша жалпылау Максвеллге жаңа салдарлар мен болжамдар жасауға мүмкіндік берді, яғни: кез келген эл.-магн. өзара әсердің таралу жылдамдығы шекті; негізгі қасиеттері бойынша жарық толқындарымен бірдей (еркін) эл.-магн. толқындар болады. Мұндай қорытынды “жарық–электрмагниттік толқын” деген батыл идеяның дұрыстығын дәлелдей түсті.

Максвеллдің теориясына сүйене отырып Герц эл.-магн. толқынның бар екендігін тәжірибе жүзінде дәлелдеді. Сөйтіп эл.-магн. өріс концепциясы Э. туралы ілімде берік дәлелденді. Герц тәжірибесінің нәтижесі эл.-магн. толқындарды байланыс мақсаты үшін пайдалануға итермеледі. Мұндай міндетті А.С. Поповорындады. Ол 1895 ж. радионы ойлап тапты. Максвеллдің өріс энергиясы кеңістіктің кішкентай көлемінде белгілі бір тығыздықпен таралған деген тұжырымның эл.-магн. өріс концепциясының дамуы үшін зор маңызы болды. Тұтас ортадағы энергияның сақталу заңының жалпы тұжырымдамасын 1874 ж. Н.А. Умов берді. Эл.-магн. толқынның, сондай-ақ жарық толқынының дене бетіне түсіретін қысымы ретінде байқалатын импульсы болады. Жарық қысымының болатынын тәжірибе жүзінде П.Н. Лебедев дәлелдеді (1899). Эл.-магн. өріске динам. ұғымдарды (масса, энергия, импульс) пайдалануға болатындығы, физиктерді, Фарадей мен Максвеллдің (өрісті ерекше ортаның, яғни эфирдің күйі ретінде қарастырған) көзқарастарын қайта қарауға мәжбүр етті. Мұндай қайта қарау салыстырмалық теориясы шыққаннан кейін мүмкін болды. Сөйтіп ғалымдар эл.-магн. өрісті эфирдің күйі ретінде қарастыратын көзқарастан біржолата бас тартты. 19 ғ-дың соңында Э. туралы ілімнің дамуында жаңа кезең басталды. Оның мазмұны Г.Лоренц негізін қалаған классик. электрондық теорияның шығуына байланысты еді. Алайда бұл теорияның да шеше алмаған көптеген мәселелері болды. Бұл қиыншылықтар 20 ғ-дың басында пайда болған маңызды физ. теорияларда шешіле бастады.

Электростатикалық әсерлесу күшін Кулон күші деп атайды. Кулон күші табиғаты жағынан центрлік күштерге жатады, яғни екі нүктелік зарядтың центрлерін қосатын түзудің бойымен бағытталады.

 

 

Вакуумдағы қозғалмайтын екі нүктелік электр зарядының өзара әсерлесу күшінің олардың ара қашықтығына тәуелділігі Кулон заңы арқылы тағайындалған. Кулон заңы электростатиканың негізгі заңы болып табылады.

Бір-бірінен l қашықтықта орналасқан екі нүктелік зарядтардың өзара әсерлесу күші сол зарядтардың көбейтіндісіне тура және олардың арақашықтығының квадратына кері пропорционал: F=k ½ q₁q₂ ½ /r² (9.1)

F күші өзара әсерлесетін зарядтарды қосатын түзу бойымен бағыттала-ды, мұндағы k -пропорционалдық коэффициент k=1/4pe_0,, мұндағы

e_0,- электр тұрақтысы, e₀= 8,85×10^-12 Кл²/(Н×м²).

Әр текті ортада зарядтардың әсерлесу күші әртүрлі болады. Ол ортаның диэлектрик өтімділігіне (e) байланысты. Ауа үшін e=1. Басқа орталар үшін e мәнін оқулықтарда берілетін кестелерден алуға болады. Диэлектрлік өтімділік зарядтардың вакуумдағы әсерлесу күшінің басқа ортадағы әсерлесу күшінен қанша есе кем екендігін білдіреді.

Электростатикалық өріс–потенциалдық өріс, себебі q₀ зарядтың орын ауыстырғанда істеген жұмысы оның жолына ғана емес, осы зарядтың бастапқы және соңғы орнына да байланысты. Ал электростатикалық күштер консерватив күштер болып табылады. Сыртқы электростатикалық өрісте кез келген тұйықталған жол бойынша электр зарядын тасымал-дағанда жасалатын жұмыс нольге тең болады: (9.9)

Тұйық L контуры бойынша алынған интеграл Е векторының циркуляциясы деп аталады. Сөйтіп, электростатикалық өріске тән нәрсе-кез келген тұйық контур бойынша кернеулік векторының циркуляциясы нольге тең болады.

43)Жарықтың кванттық қасиеттеріКванттық механика, толқындық механика – микробөлшектердің (элементар бөлшектердің, атомдардың, молекулалардың, атом ядроларының) және олардың жүйелерінің (мысалы, кристаллдардың) қозғалу заңдылықтарын анықтайтын, сондай-ақ, бөлшектер мен жүйелерді сипаттайтын физикалық шамаларды макроскопиялық тәжірибеде тікелей өлшенетін шамалармен байланыстыратын теория.

Ол өрістің кванттық теориясында, кванттық химияда, кванттық статистикада, т.б. қолданылады. Кванттық механика бейрелятивистік (жарық жылдамдығымен салыстырғанда төмен жылдамдықтағы с) және релятивистік (жарық жылдамдығымен салыстыруға болатын жоғары жылдамдықтағы с) болып бөлінеді.

Бейрелятивистік кванттық механика (өзінің қолданылу аймағындағы Ньютон механикасы сияқты) – толық аяқталған, қайшылықтары жоқ, өз саласында кез келген есептерді шешуге мүмкіндігі бар теория. Керісінше, релятивистік кванттық механиканы мұндай теория қатарына жатқызуға болмайды. Классикалық механика кванттық механиканың жуықталған дербес түрі болып саналады.

1887 неміс физигі Генрих Герц электр ұшқындары пайда болатын вибратор саңылауына ультра күлгін сәулелерін түсіргенде электр ұшқындары көбейіп, электр разрядының, күшейетіндігін байқаған. Одан кейін ғалымдар мырыш пластинкасына ультра күлгін сәуле түсіргенде одан теріс зарядтар ұшып шығып, мырыштың оң зарядталатындығын анықтаған.
Осы тәжірибелер металл пластинкаға жарық түскенде, одан электрондар ұшып шығатындығын көрсетеді. Осындай жарықтың әсерінен металл пластинкадан электрондардың ұшып шығу құбылысын фотоэффект құбылысы деп атаған.
Бұл фотоэффект құбылысын тереңірек зерттеген орыс физигі Столетов болды. Столетов бұл құбылысты мынандай тәжірибе арқылы зерттеген.

Фотоэффект заңдарының теориялық түсiнiгiн 1905 жылы А.Эйнштейн бердi. Ол өз зерттеулерiнде М.Планктың кванттар жөнiндегi ұғымын одан әрi дамыта отырып, жарық тек кванттар түрiнде шығарылып ғана қоймайды, сонымен қатар кванттар түрiнде жұтылады да деп есептедi. Бұл жарық кванттарын ол фотондар деп атады. Эйнштейннiң бұл идеялары осы кезге дейiн үстемдiк етiп келген жарықтың толқындық теориясынан өзгеше, соны көзқарас едi. Бұл жерде жарықтың таралуы үздiксiз толқындық үрдiс ретiнде емес, ерекше жарық бөлшектерi – фотондардың с - ға тең жылдамдықпен қозғалатын ағыны ретiнде қарастырылады. Бұл тұрғыдан қарағанда, мәселен монохроматты жарыққа энергияларының мәндерi бiрдей, әрi hν-ге тең болатын фотондар сәйкес қойылады. Ал жарықтың затқа жұтылуы сәйкес фотондар осы затқа түскен кезде өз энергиясын түгелiмен заттың атомдары мен молекулаларына беруiмен түсiндiрiледi. Жарықтың табиғатына деген осы кванттық көзқарас фотоэффект құбылысының тәжiрибеден байқалатын барлық заңдылықтарын түсiндiруге мүмкiндiк бердi.
Шындығында, мәселен, электрон металлдан ұшып шығуы үшiн металл-вакуум шекарасындағы потенциалдық тосқауылдан өтуi, яғни қандай да бiр Aшығ-ға тең шығу жұмысын iстеуi қажет. Бұған қажет энергияны электрон өзi жұтқан фотоннан алады. Фотон металл атомына жұтылған кезде өзiнiң εν=hν -ға тең энергиясын толығымен электронға бередi. Онда мұндай фотоэлектрондар үшiн энергияның сақталу заңын мына түрде жазуға болады

Мұндағы mv2/2 – металлдардан ұшып шыққан фотоэлектронның кинетикалық энергиясы, ал Aшығ жоғарыдағы шығу жұмысы. Бұл өрнек сыртқы фотоэффект үшiн жазылған
Эйнштейн теңдеуi деп аталады. Бұл теңдеуден егер hν>Ашығ болса, онда электрон өз энергиясының бiразын шығу жұмысына жұмсап, металлдан ұшып шыға алатыны көрiнiп тұр. Ал егер электронның энергиясы шығу жұмысынан аз болса, онда ол металлдан тысқары шыға алмайды. Фотоэффект мүмкiн бола бастайтын ең аз жиiлiктi νmin деп белгiлей отырып, оны фотоэффекттiң қызыл шекарасы деп атайды. Фотоэффекттiң қызыл шекарасының мәнi электрон ұшып шығатын беттiң күйiмен және металлдың химиялық құрамымен анықталады.
Эйнштейн теңдеуi сыртқы фотоэффекттiң тәжiрибеден байқалатын барлық заңдарын теориялық тұрғыдан түсiндiруге мүмкiндiк бередi. Шындығында, екiншi заңмен анықталған фотоэффекттiң қызыл шекарасының түсiнiгiн жоғарыда бердiк, ал ендi (6.3) өрнегiнен электрондардың максимальдi кинетикалық энергиясы, яғни максимальдi жылдамдығының жиiлiктен тәуелдi екенi көрiнiп тұр. Бұл фотоэффекттiң бiрiншi заңы.
Ақырында, уақыт бiрлiгiнде ұшып шығатын электрондардың саны бетке түсiп жатқан фотондардың санына пропорционал болуы керек. Ал фотондардың саны жарықтың қарқындылығын анықтайды. Сонымен, фотоэффекттiң үшiншi заңы да өз түсiнiгiн алды.

Комптон эффектісі - шашыраған сәуле шығарудың толқын ұзындығы түскен сәуленің толқын ұзындығынан көп болған кездегі еркін немесе әлсіз байланысқан электрондағы жоғары жиілікті электромагниттік сәулеленудің серпімді шашырауы.

44)Рентген, ультракүлгін, инфрақызыл сәулелер: Ультракүлгін сәуле шығару — жарық сәулелері спектрінің күлгін бөлігіне іргелес, күлгін және радиосәулелер аралығында орналасқан, толқын ұзындығы 400—10 нанометр (нм) аралығына сәйкес келетін электрмагниттік сәулелер. Толқын ұзындығы қысқарған сайын мөлдір денелердің оларды сіңіруі күшейе түседі, ал ұзындығы 100 нм-ден кем сәулелер толық ұсталып қалады. Көптеген ғарыш денелері, әсіресе Күн ультракүлгін сәуле шығарады. Жерге түсетін ультракүлгін сәулелер А (толқын ұзындығы 400—320 нм), В (320-290 нм) және С (290-40 нм) болып бөлінеді. "А" ультракүлгін сәулесі Жер бетіне көрінетін сәулелермен (жарық сәулелерімен) қатар келіп жетеді, айтарлықтай фотохимиялық әсері бар, мысалы, теріпі "тотықтырады" (секпіл басып кетеді). "В" ультракүлгін сәулесінің едәуір бөлігі Жер атмосферасыныңозон қабатында тұтылып қалады, тірі протоплазманы жою қасиеті бар. Ол көп мөлшерде әсер еткен жағдайда теріні күйдіреді, қабыршақтандырады, тері обырының кейбір түрлерінің (базальдық клеткалар ісігі, терінің тікенек тәріздес клеткаларының обыры, меланома) себепші болады. Жер бетіне келіп жететін "С" ультракүлгін сәулесі толығымен дерлік атмосфера қабатында тұтылып қалатындықтан, Жер бетіне жетпейді. Ультракүлгін сәулелер организмнің иммунитетін төмендетеді, әр түрлі көз ауруларына себепші болады.^[1]

Тарихы[өңдеу]

Инфрақызыл сәуленің анықталғанынан кейін, неміс физигі Иоганн Вильгельм Риттер спектрдің қарсысындағы, күлгін түстен толқын ұзындығы қысқа сәулені зерттеуді бастады. 1801 жылы көрінбейтін ол жарықта ыдырайтын күміс хлориді күлгін ауданның шекарасынан тыста орналасқан көрінбейтін сәуле әсерінен тезірек ыдырайтынын байқады. Күміс хлориді жарықта бірнеше минут ішінде күңгірттенеді, ал спектрдің әр бөлігі процесс жылдамдығына әртүрлі деңгейде әсер етеді. Күлгін түске дейінгі ауданда бұл процесс ең тез байқалады. Сол кезде көпртеген ғалымсдар жарық үш компоненттен құралады деген тұжырымға келді: тотықтандыратын(инфрақызыл), жарықтандыратын (көрінетін жарық) және тотықсыздандыратын (ультракүлгін).^[2]

Рентген – рентгендік және гамма-сәулелердің экспозициялық дозасының жүйеден тыс өлшем бірлігі.

10-4 Кл/кг.×Ол сол сәулелердің ауаны иондау әсері бойынша анықталады. Бірліктің аты В.К.Рентгеннің құрметіне қойылған. Ол қысқаша Р (орысша), не R (халықаралық) таңбасы арқылы белгіленеді. Бірліктердің халықаралық жүйесінде экспозициялық дозаның бірлігі ретінде 1 Кл/кг алынады. 1Р=2,57976

Рентген — атомдық жарылыс кезіндегі сәулелену шамасын өлшеуге арналған арнайы өлшем бірлігі. Рентген — қалыпты қысым мен 2 млрд. жұп ионтүзетін температурада 1 текше см ауа шығаратын гамма-сәулелену шамасы.^[1]

Ренттен өлшегіш[өңдеу]

Рентген өлшегіш (орыс. Рентгеномер) — залалданған аудандағы радиация шамасының деңгейін өлшеуге арналған құрал. Ол сағатына бірнеше жүздеген ренттенге жететін радиация деңгейін өлшей алады және залалданған аудан мен күштерді, кауіпті залалдану өңірінің шегін белгілей алады.

Рентгендік сәуле шығару[өңдеу]

Рентгендік сәуле шығару (орыс. Рентгеновское излучение) — толқындарының ұзындығы 10^-7 ден 10^-12 м-ге дейін болатын көзге көрінбейтінэлектромагниттік сәулелер. Ол көптеген тұнық емес материалдардан өтеді. Рентгентүтікшелер, радиоактивті изотоптар, электрондарды тездеткіштер, ядролық жарылыстар рентгендік сәуле шығару негізі болыл табылады. Рентгендік сәуле шығару фотоүлбірлер, люминесцентті экрандар, ядролық сәулелену детекторлары арқылы тіркеледі. Ғылыми зерттеулерде, медицинада, ақау көргіштерде және т.б. қолданылады.

Инфрақызыл сәуле – көрінетін жарықтың қызыл бөлігі (0,74 мкм) мен қысқа толқынды радиосәуленің (1 – 2 мм) арасындағы спектр аймағына орналасқан электрмагниттік сәуле. Инфрақызыл сәуле қыздыру шамын, газразряд]]ты шам шығаратын сәулелердің едәуір бөлігін құрайды.

Кез келген жылы зат инфрақызыл сәуле шығарады.

Инфрақызыл сәулелер - Толқын ұзындығы 760 нм-ден 2 мм-ге (λ = 0,74 мкм) және (λ ~ 1—2 мм) дейінгі аралықта жататын электромагниттік сәуле. Инфрақызыл сәуле қыздыру шамын, газразрядты шам шығаратын сәулелердің едәуір бөлігін құрайды. Инфрақызыл сәулелер электромагниттік толқындар шкаласындарадиотолқындар мен көрінетін жарық арасындағы бөлікті алып жатады. Инфрақызыл сәулені 1800 жылы ағылшын ғалымы В.Гершель ашты.

Радиотолқындар Радиотолқындар — радиобайланыста колданылатын, электр-магниттік толқындар.Радиотолқындар көзі ретінде электромагнитгік тербелістер генераторлары пайдаланылады. Адам баласы бүкіл жер жүзінде байланысудың түрлі тәсілдерін ойлап тапты, тіпті ғарыш кеңістігіндегі кемелермен де байланыс бар.
Дегенмен оңайшылықпен іске аспайтын баланыс та болады. Мәселен хабарды мұхит тереңдігіне, сүңгуір қайықтарға жеткізу қиын. Мұхиттағы тұз концентрациясы келіп түсетін толқындардың энергиясын жұтып қояды немесе шағылыстырады. Сол себепті теңіз базалары сүңгуір қайықтарға хабарлама жіберу үшін электромагниттік спектрдегі ең ұзын толқындарды қолданады. Радиотолқындар. Байланыс мақсатында құрлықтағы радиотолқындар әдетте 30 килогерц пен 300 мегагерц аралығындағы диапазонда жұмыс істейді. Алайда бұл төмен жиілікті ұзын толқындар су астымен байланысу үшін тым қысқа. Оның орнына, сүңгуір қайықтармен байланысу үшін өте төмен жиілікті немесе аса төмен жиілікті радиотолқындар қолданылады. ӨТЖ – Өте Төмен Жиілік Өте төмен жиілікті радиотолқындарға жиілігі 3 пен 30 килогерц аралығында болатын толқындар жатады. Өте төмен жиілікті радиотолқындар 20 метр мұхит тереңдігіне ене алады, сол себепті сүңгуір қайықтар су бетіне жақын жүзгенде ғана осы толқындар арқылы хабарламаны жіберіп, қабылдай алады. Сүңгуір қайыққа үлкен тереңдікте аса төмен жиіліктегі радиотолқындарды қолдану керек. АТЖ – Аса Төмен Жиілік Олардың жиілігі 3 пен 3000 герц аралығында болады. Алайда сүңгуір қайықтар 40 пен 80 герц аралығындағы жиіліктерді жиі қолданады. Аса төмен жиіліктегі радиотолқындардың толқын ұзындығы өте үлкен. Ауада жиілігі 50 герц болатын радиотолқынның ұзындығы 6000 километрге тең. Олар тіпті су астында да мыңдаған километрге жетеді. Бірақ толқындар ұзын болған сайын, радиотолқын таратқыш құрылғы да үлкен болу керек. Аса төмен жиіліктегі радиотолқындарды таратқыш құрылғылар жүздеген метрді қамтуы қажет, ал мұндай құрылғыны алып жүру сүңгуір қайықтар үшін өте қиын. Сондықтан аса төмен жиілік байланысы – бір бағытты. Яғни базадан сүңгуір қайыққа ғана бағытталады. Аса төмен жиіліктегі радиотолқындардың жиіліктері өте төмен болғандықтан, олар өте аз ақпарат жібере алады, сондықтан хабарламалар көбінесе қысқа болады. Әдетте толық ақпарат алу үшін су бетіне шық деген сияқты қарапайым бұйрықтар жіберіледі.
Маңызды деректер Тұзды су дыбыс толқындарын сіңіріп, су астындағы байланысты қиындатады. Су асты қайықтары радио сигналдарды байланыс үшін пайдаланады, әрі оларды суға жібере салысымен толқын ұзындығын өзгерту керек. Су асты қайықтары өте төмен жиілікті (өтж) радиотолқындарды және экстремалды төмен жиілікті радиотолқындарды (шаж) пайдаланады. Толқын жиілігінің аз болуы салдарынан хабарлама толық болуы керек. Бірақ толқын ұзындығын арттыру толқынның әрі қарай тасымалданатынын білдіреді.

46)Электромагниттік өрісі: Күннен таралатын корпускулдық сәулеленуден Жер электромагниттік өріспен қорғалған. Егер планетада электромагниттік өріс болмаса, атмосферада және Жер бетінде тіршілік болуы мүмкін емес. Магнит өрісі Жердің биосфера қабатын зарядталған бөлшектерден, дәлірек айтқанда, корпускулярлық сәулеленуден қорғайды. Егер сәуле Жердің беткі қабатына жететін болса, онда атмосфераның бүкіл атомдары мен молекулалары иондар мен электрондарға бөлініп, яғни жойып жіберген болар еді. Электромагниттік өріс табиғаттың ең маңызды процестеріне әсер етіп, біздің ғаламшарымыздағы тіршілік өмірді сақтайды.

Жердің магнит өрісі – Жердің ішкі көздері әсерінен туындаған өріс. Оны кейбір әдебиеттерде геомагниттік өріс деп те атайды.

Карл Гаусс Жердің магнит өрісі жайлы теориясын ұсынып, оны 1839 жылы дәлелдеді. Оның пікірінше магнит өрісінің негізгі бөлігі Жерден ішкі бөлігінен шығады, ал оның Жер бетіндегі кішігірім ауытқулары, сыртқы ортамен байланысты деп болжаған.

Жердің магнит өрісінің болуы – Жердің сыртқы ядросында темірмен қаныққан сұйық массасын болуына және Жердің өз өсімен айналуына байланысты. Геомагниттік ағын Оңтүсік жартышардағы Жердің кіндігінен Солтүстік жартышардағы Жердің кіндігіне бағытталған.

1958 жыл Жердің магнит өрісі, оның айналасындағы протондар мен электрондарды (сутегі ядролары) ұстап, радиациялық белдеу құрайтыны белгілі болды. Ол сондай-ақ, жоғары энергия бөлшектердің белдеуі депте аталады. Белдеуде ішкі бөлігі Жер бетінен шамамен 500-ден 5000 км шақырымға дейін созылып жатыр. Радиациялық белдеу ғарышкерлерге үлкен қауіп төндіреді, себебі бөлшектер ғарыш кемесімен соқтығысып, рентген сәулесін туғызады, ал ол болса кеменің қабырғасынан өтіп ғарышкерлерге қауіп төндіреді.

Жердің электр өрісі — Жердің магнит өрісінің өзгеруіне байланысты пайда болатын Жер маңайындағы электр өрісі. Осы өрістің салдарынан атмосфераның иондалған қабатында электр тогы пайда болады. Жердің теріс электр заряды бар деп ұйғарылады. Бұл заряд Жер бетіне жақын кеңістікте радиал бағытталған электр өрісін туғызады. Мұның үстіне, ол атмосферадағы көлемдік оң электр зарядымен бейтараптанады. Сондықтан да Жер тұтас алғанда электрлік жағынан бейтарап күйде болады.

Электромагниттік толқындардың бар екенін ағылшын физигі М.Фарадей 1832 ж. айтқан болатын. Ал басқа ағылшын ғалымы Дж. Максвелл,1865 жылы электромагниттік толқын кеңістікте шектелмей, шығу көзінен жан-жаққа жайылатындығын теория жүзінде көрсетті. Максвеллдің теориясы радиотолқын, оптикалық сәулелену, рентген сәулелері, гамма- сәулелердің сипаттауына жол ашты. Бұл барлық сәулелену түрлері бір- бірімен табиғаты ұқсас, өздеріне тән әр түрлі толқын ұзындығы бар λ электромагниттік толқындар екені анықталды.

Электромагниттік өріс деп отырғанымыз - бұл зарядталған бөлшектердің өзара әрекеттесуі арқылы жүзеге асатын, материяның ерекше формасы. Өзара байланысқан айнымалы электр өрісі және магнит өрісін көрсетеді. Электр Е және магнит Н өрістерінің өзара байланысы, ол біреуінің қандайда бір өзгерісі келесі өрісті тудырады: жылдам қозғалыстағы зарядтардан туған айнымалы электр өрісі, өз кезегінде іргелес кеңістікте жатқан айнымалы электр өрісін қоздыратын, көршілес кеңістіктегі айнымалы магнит өрісін туғызады тағы сол сияқты. Осылайша, электромагнит өрісі кеңістіктегі бір нүктеден екінші нүктеге электромагниттік толқын түрінде жайылады. Электромагнит өрісі вакуумде электр өрісі Е және магнит индукцмясы В кернеулігімен сипатталады. Электромагнит өрісі ортада екі қосымша мәнмен сипатталады: магнит өрісі Н кернеулігімен және электр индукциясымен D. Электромагнит өрісі компоненттерінің зарядтармен және токтармен байланысын Максвелл теңдеуінен көруге болады. Электромагниттік толқындар ортаға байланысты кеңістікте ақырғы жылдамдықпен таралынатын электромагниттік тербелісті көрсетеді.

Мұндағы, электр өрісі – электромагниттік өрістің дербес бір түрі. Ол электр зарядының айналасында немесе бір уақыт ішіндегі магнит өрісінің өзгерісі нәтижесінде пайда болады. Электр өрісіннің магнит өрісінен өзгешелігі – ол қозғалатын да, қозғалмайтын да электр зарядтарына әсер етеді.

Ал, магнит өрісі — қозғалыстағы электр зарядтары мен магниттік моменті бар денелерге (олардың қозғалыстағы күйіне тәуелсіз) әсер ететін күштік өріс. Магнит өрісі магниттік индукция векторымен (В) сипатталады. В-ның мәні магнит моменті бар қозғалыстағы электр зарядына және денелерге өрістің берілген нүктесінде әсер етуші күшті анықтайды.

Электромагниттік толқынның әр түрлі диапазондағы толқын ұзындығы басқа заттармен әр түрлі әсерлесетінін көрсетеді. Ең ұзынынан инфроқызыл сәулеге дейінгі барлық электромагниттік толқындардың сәулелену процесін және жұтылуын классикалық электродинамиканың өзара қатынасымен көрсетуге болады. Электромагниттік өріс радиобайланыста, радиолокацияда, телевидениеде, медицинада, биологияда, физикада, астрономия және басқа да ғылым мен техникада кеңінен қолданылады.

 

47)Табиғаттағы тебелістер мен толқындар: Тербеліс - уақыт бойынша қандай да бір дәрежеде қайталанатын қозғалыстар немесе процестер.

Қозғалыстың қайталануына кеткен уақыт аралығы тербеліс периоды деп аталады.

Денені тепе-теңдік қалпынан қоя берсек, онда ол өздігінен тербеле бастайды. Демек, тек энергияның бастапқы берілген қорының есебінен пайда болатын тербелістерді еркін тербелістер деп атайды. Тербелістегі денеге сыртқы күштер әсер етпесе, яғни үйкеліс күші жоқ болса, онда дененің потенциаддық энергиясының кинетикалық энергияға және керісінше түрленуі болады.

Еркін тербелістердің жиілігін жүйенің меншікті тербеліс жиілігі немесе меншікті жиілік деп те атайды. Тербелістің меншікті жиілігі тербелмелі жүйенің қасиеттеріне, яғни серіппелі маятникте дененің массасы мен серіппенің қатаңдығына, ал математикалық маятникте оның ұзындығына байланысты анықталады.

Еркін тербелетін денелер әрқашанда басқа денелермен әсерлесіп және олармен бірігіп тербелмелі жүйелер деп аталатын денелер жүйесін құрайды.

Еркін тербелістер әйтеуір бір тоқтайды. Тербелісті өшпейтін ету үшін үйкелісті жеңуге кететін энергияны толықтырып отыру қажет. Тербелмелі жүйенің энергиясын оған сыртқы периодты түрде өзгеріп отыратын күшпен әрекет ету арқылы толықтыруға болады. Жүйенің энергиясы осы сыртқы күш жұмысының есебінен толығады. Бұл жағдайда тербелістер енді еркін емес, еріксіз болады; осы тербелістерді тудырушы периодты түрде өзгеріп отыратын күш мәжбүр етуші күш деп аталады. Сонымен еріксіз тербелістер дегеніміз — сыртқы периодты күштің әрекетінен болатын тербелістер.

Егер қандай да бір дене координатасының уақытқа тәуелді графигі синусоида (косинуоида) болса, яғни координата уақыт өтуіне байланысты синус (косинус) заңымен өзгерсе, онда мұндай жағдайда координата да, дене де гармониялық тербеліс жасайды.

Физикалық шамалардың уақыт өтуіне байланысты синус және косинус заңы бойыншапериодты өзгеруі гармониялық тербеліс деп аталады.

 

Тербелмелі дененің тепе-теңдік қалпынан ең улкен ауытқуы тербеліс амшштудасы деп аталады. Әдетте амплитуданы А әріпімен белгілейді және ұзындық өлшем бірліктері метрмен (м), сантиметрмен (см) және т.б. өлшейді.

Тербеліс периоды және жиілігі. Толық бір тербеліс жасау үшін белгілі бір уақыт керек.

Толық бір тербеліс жасауға кеткен уақыт аралығын тербеліс периоды деп атайды. Тербеліс периоды Т әріпімен белгіленеді және ХБЖ-де секуңдпен өлшенеді.

Уақыт бірлігіндегі тербелістер санын тербеліс жиілігі деп атайды.

Жиілік v ("ню") әріпімен белгіленеді. Жиілік бірлігіне ХБЖ жүйесінде бір секундтағы тербеліс саны алынады. Бұл бірлік неміс ғалымы Генрих Герцтің құрметіне герц (Гц) деп аталады.

Электромагниттік тербелістер - Зарядтың, ток күшінің және кернеудің периодты өзгерісін атайды. Электромагниттік тербеліс кезінде электр және магнит өрістері энергиясының бір-біріне периодты айналу процесі жүреді. Электромагниттік тербелістерді бақылау үшін электрондық осциллограф қолданылады.

Тербелістің ортада таралу процесін толқындық қозғалыс деп, ал өзара байланысып тербелетін материялық нүктелер жиынтығын толқын деп атайды. Тербеліс таралған кезде энергия қоршаған ортаға беріледі, сондықтан үздіксіз толқын таралу үшін сол серпімді ортада орналасқан тербеліс көзі болу керек. Толқындық қозғалыс кезінде кеңістіктің бір аумағынан екінші аумағына бөлшектер емес энергия тасымалданады. Егер ортаның бір бөлшегі тербемелі қозғалыс күйіне келсе, онда дәл осы күйге сол жүйемен байланысқан барлық жүйенің де бөлшектері тербемелі қозғалысқа келеді, бірақ уақыт бойынша кешігеді.

Тербелістердің серпімді ортаның бір бөлшегінен екінші бір бөлшегіне таралу процесі механикалық толқын деп аталады. Пайда болу табиғатына қарай толқындар механикалық және электромагниттік болып бөлінеді. Сол ортадағы нүктенің тербеліс бағытына қатысты және толқынның таралу бағытына байланысты толқындар көлденең және бойлық (қума) толқындар деп екіге бөлінеді.

Бөлшектерінің тербелісі толқынның таралу бағытына перпендикуляр бағытта жүзеге асатын толқынды көлденең толқын деп айтады. Көлденең толқындар бір қабаттың екінші қабатқа қатысты ығысуы кезінде пайда болатын серпімділік күштері әрекетінен ғана туындайды. Мұндай қасиет тек қатты денелерге ғана тән. Сұйықтар мен газдарда олардың аққыштығы салдарынан қабаттардың ығысуы кезінде серпімділік күштері пайда болмайды.

Алайда біз жоғарыда сұйық бетінде де көлденең толқындар пайда болуы мүмкін екенін қарастырдық. Бірақ олар серпімділік күші әрекетінен емес, ауырлық және беттік керілу күштері әрекетінен туындайды, сондықтан да оларды кейде гравитациялық толқындар деп те атайды. Теңіз толқындары — тек дене бетін қамтитын толқындық қозғалыс мысалдарының бірі. Терендік артқан сайын толқулар тез өше бастайды.

Бөлшектерінің тербелісі толқынның таралуы бойында жүзеге асатын толқынды бойлық толқын(қума) деп атайды. Ортаның бөлшектерінің тербеліс бағыты толқындардың таралу бағытына сәйкес келсе толқындар бойлық деп аталады. Бойлық толқындар қатты, сұйық және газ тәрізді денелерде таралады. Біз әр түрлі механикалық толқындарды байқаймыз. Олар дыбыс толқындары, ультрадыбыс, инфрадыбыс (ауаның серпімділігінен пайда болады), су бетіндегі толқындар (ауырлық күші, беттік керілу күші әрекетінен пайда болады) мен жер қабаттарының тербелісін туғызатын сейсмикалық толқындар. Көлденең толқындардан басқа толқынның таралу бағытында тербелуі кезінде бойлық толқындар да болады.

Ал электромагниттік толқындар - бір-бірімен байланысқан айнымалы электр және магнит өрістерінің кезекпен өзгеруі. Жиілігіне және толқын ұзындықтарына байланысты электромагниттік толқындарды мынадай жеті түрге бөледі:

1. Төменгі жиілікті сәуле шығару;

2. Радиотолқындар;

3. Инфрақызыл;

4. Көрінетін сәуле шығару;

5. Ультракүлгін сәуле шығару;

6. Рентген сәулелері;

7. Гамма-сәуле шығару.

Олардың табиғаты бірдей болғанымен қасиеттері әр түрлі.

Толқындық қозғалыстарды сипаттау үшін екі физикалық шама - толқынның ұзындығы және таралу жылдамдығы енгізілген. Толқын ұзындығын гректің λ әрпімен белгілейді. Толқын ұзындығы — Т периодқа тең уақыт аралығында толқын таралатын арақашықтық. Басқаша айтқанда, толқын ұзындығы деп толқын ішіндегі бірдей қозғалатын және тепе-теңдік күйінен ауытқулары да бірдей болатын бір-біріне ең жақын жатқан екі нүктенің арақашықтығын айтамыз. Толқынның таралу жылдамдығы - тербелістің бірлік уақытында толқынның қандай қашықтыққа таралғанын көрсететін физикалық шама, яғни

ν=λ/Т

Механикалық толқын серпімді ортада таралатындықтан, оның таралу жылдамдығы ортаның қасиетіне байланысты. Толқынның бір ортадан екінші бір ортаға өтуі кезінде оның жылдамдығы өзгереді.

Ал Т тербеліс периоды ν тербеліс жиілігімен Т = 1/ν қатынасы арқылы байланысатындығын еске түсірсек, онда толқын жылдамдығы

v=λν

өрнегімен анықталады.

Дыбысты және оның заттармен әсерлесуiн зерттейтiн физиканың бөлiмiн акустика деп атайды. Тербелiс жиiлiгi 16 –20000 Гц аралығында жататын ауадағы серпiмдi механикалық толқындар адам құлағына жеткенде дыбыс сезiмiн тудырады.

Сондықтан, кез-келген ортадағы тербелiс жиiлiгi жоғарыда айтылған аралықта жататын серпiмдi толқындарды дыбыс толқындары немесе қысқаша - дыбыс деп атайды. Жиiлiгi 16 Гц-тен төмен серпiмдi толқындарды - инфрадыбыс, ал тербелiс жиiлiгi 20000 Гц-тен жоғары серпiмдi толқындарды - ультрадыбыс деп атайды. Инфра және ультра дыбыстарды адам естiмейдi.

Дыбыс толқындары биiктiгiмен, тембрмен және қаттылығымен ажыратылады. Дыбыстың биiктiгi тербелiс жиiлiгiне тәуелдi болады: жиiлiк жоғары болған сайын дыбыстың биiктiгi де жоғары болады.

Белгiлi бiр интервалдағы барлық жиiлiктер сәйкес келетiн дыбыстарды - шу деп атайды.

Дыбыс толқындары тасымалдайтын энергия ағынының уақыт бойынша орта мәнiн дыбыс интенсивтiлiгi деп атайды.

Радиотолқындар — радиобайланыста колданылатын, толқын ұзындықтары X = 0,1 мм-ден бірнеше км-ге дейінгі (жиілігі = 3 • 10'2 Гц-тен бірнеше Гц-ке дейінгі) электро-магниттік толқындар.

Радиотолқындар көзі ретінде электромагнитгік тербелістер генераторлары пайдаланылады.

48)Молекулалық физика нені зерттейді? Молекулалық физика – физиканың әр түрлі агрегаттық күйдегі заттардың физикалық қасиеттерін олардың молекулалық құрылысы негізінде зерттейтін саласы. Молекулалық физиканың ең алғаш қалыптасқан бөлімі – газдардың молекулалық-кинетикалық теориясы. Бұл теория 1858 – 60 жылдары Дж.Максвеллдің, 1868 жылы Л.Больцман және 1871 – 1902 жылдары Дж.Гиббс еңбектерінің нәтижесінде классикалық - статистикалық физика болып қалыптасты. Молекулалардың өзара әсері (молекулалық күштер) жөніндегі сандық мәліметтер капиллярлық құбылыстар теориясында: 1743 жылы А. Клероның, 1805 жылы Т.Юнгтың, 1806 жылы П.Лапластың, С.Пуассонның, т.б-дың классикалық еңбектерінде дамытылып, беттік құбылыстар теориясының жасалуына негіз болды. Голланд физигі Я.Ван-дер-Ваальс нақты газдар мен сұйықтықтардың физ. қасиеттерін түсіндіру үшін молекула аралық өзара әсер ұғымын (1873) пайдаланып нақты газдардың күй теңдеуін (Ван-дер-Ваальс теңдеуі) қорытып шығарды. 1906 жылы француз физигі Ж.Перрен мен швед ғалымы Т.Сведбергтің, 1904 – 06 жылы поляк физигі М.Смолуховский мен А.Эйнштейннің микробөлшектердің броундық қозғалысына және заттардың молекулалық құрылысына арналған зерттеу жұмыстары кез келген заттың молекулалардан тұратындығының айғағы болды. Осы мақсатта көптеген ғалымдар алғашқыда заттарға түсірілген рентген сәулесінің дифракциясын, кейіннен электрондар мен нейтрондар дифракциясын пайдаланып, нәтижесінде қатты денелер мен сұйықтықтардың құрылысы жөнінде нақты мәліметтер алды. Кванттық механикада молекула аралық өзара әсер туралы ілім 1927 жылы Ф.Лондонның, 1927 жылы В.Гейтлердің, 1930 жылы П. Дебайдың, 1937 – 39 жылы М.Борнның еңбектерінде дамытылды. 19 ғасырда Я.Ван-дер-Ваальс пен У.Томсон (Кельвин) байқаған және Дж.Гиббс пен 1937 жылы Л.Ландаудың еңбектерінде дамытылған бір агрегаттық күйден екінші агрегаттық күйге ауысу теориясы фаза түзілудің қазіргі теориясына айналды; сөйтіп ол молекулалық физиканың маңызды жеке тарауы болып қалыптасты. Я.И. Френкельдің, Дж.Берналдың, т.б. еңбектерінде статистик. әдістің заттардың құрылымы жөніндегі көзқараспен біріктірілуі сұйықтықтар мен қатты денелердің молекулалық физикасының дамуына үлкен әсер етті