물리학 기본법칙

목차

1. NEWTON 의 제 1 법칙
2. NEWTON 의 제 2 법칙
3. 마찰력
4. NEWTON 의 제 3 법칙
5. 운동량 보존 법칙
6. 에너지
7. 일률
8. 역학 에너지
9. 운동에너지
10. 에너지 보존
11. 계기
12. 효율
13. 운동에너지와 운동량의 비교
14. 회전운동과 회전관성
15. 토크
16. 질량 중심과 무게중심
17. 구심력
18. 원심력
19.각운동량
20. 고체
21. 결정구조
22. 탄성
23. HOOK의법칙
24. 장력과 압축
25. 축척
26. 액체
27. 부력
28. Archimedes의 원리
29. 부양
30. Pascal 의 원리
31. 표면장력
32. 기체와 플라즈마
33. 대기
34. 대기압
35. Boyle의 법칙
36. 공기부력
37. Bernoulli의 원리
38. 플라즈마
39. 열
40. 온도와 열
41. 열량
42. 비열
43. 팽창
44. 열역학
45. 내부에너지
46. 열역학 제 1 법칙
47. 열역학 제 2 법칙
48. 엔트로피
49. 소리
50. 진자와 진동
51. 파동
52. 소리의 속력
53. 음파 에너지
54. 고유진동수
55. 공명
56. 빛
57. 전자기 스펙트럼
58. 회절
59. 양자화와 Planck상수
60. 불확정성의 원리
61. 전류

본문내용

퍼져 나가는 전자기파를 만든다. 발생되는 장의 세기는 방사속도에 크게 의존한다.
57. 전자기 스펙트럼
<-라다오파-><-마이크로파-><-적외선-><-가시광선-><-자외선-><-X선-><-감마선->
빛은 물질에 따라서 평균속도가 다르다.
투명한 물질
가시광선보다 낮은 진동수를 지닌 적외선은 전자만을 진동시키지 않는 고 유리의 전체 분자를 진동시킨다 이러한 진동은 유리의 내부에너지와 온도를 증가시는데 데 적외선이 열파라고 불리우는 이유가 이러한 작용 때문이다.
불투명한 물질
지구의 대기는 가시광선과 일부 적외선에 투명하다. 그러나 다행히 도 진동수가 튼 자외선에 대해서는 불투명하다. 대기를 통과하는 매우 적은 자외선은 살갗을 태우는 원인이 된다.
물이 녹색으로 푸른 이유
물은 거의 모든 빛을 투과시키지만 적외선은 모두 흡수한다. 이것은 물분자가 적외선의 진동수에 공명하기 때문이다. 적외선의 에너지는 물의 내부에너지로 변환된다. 햇빛이 물을 데우는 것은 이런 이유 때문이다. 우리는 지금까지 분자들이 어떤 빛깔을 산란시키고 반사하느냐에 따라, 물체의 빛깔이 다르게 보인다.
보색: 혼합하면 흰색이 되는 모든 한쌍의 두색
합성원색:빨강,파랑,녹색
빛은 진공 중에서는 매초 3*108속도로 공기중에서는 이보다 약간 낮은 속도로, 물 속에서는 약 4분의 3의 속도로 진행한다, 다이아몬드 내부에서 빛은 진공 중에서의 속도의 4분의 1로 진행한다.
58. 회절
;반사나 굴절 이외에 것에 의하여 빛이 휘어지는 현상을 회절이라고 한다.
양자이론의 태동
복사되는 빛이 양자라고 불리는 띄엄띄엄한 에너지 알갱이로 방출된다고 결론지었다. 거시세계에서 물체의 운동에 대한 연구분야를 역학이라고 무르며 미시세계에서 양자의 운동에 대한 연구분야를 양자역학이라고 부른다.
59. 양자화와 Planck상수
광자의 진동수 f는 에너지에 비례한다. 주, E f이다. 광자의 에너지를 진동수로 나누면 비례상수가 나오는데 이를 planck상수,h라고 부른다. planck상수는 자연계에 존재하는 기본상수로 물질의 가장 작은 한계를 규정짓는 척도가 된다. 이는 빛의 속도와 같은 기본 상수로 양자 물리에서 계속 만나게 된다. 위의 식에가 상수 h를 집어넣으면
E=hf
가 되고 이 방정식은 진동수 f를 가진 빛의 가장 작은 에너지를 나타낸다. 빛의 복사는 계속적으로 방출되는 것이 아니고 광자의 다발로 진동수가 f면 hf라는 에너지를 함께 운반한다. 모든 물질, 전자, 양자, 원자, 쥐, 인간 ,혜성과 태양도 자신들의 운동량에 관계된 파장을가지고 있다, 즉
파장=h/운동량
질량이 크고 보통의 속도로 움직이는 물체는 파장이 아주 짧아서 간섭과 회절을 일으키지 않는다.
60. 불확정성의 원리
이것은 양자역학의 기본적인 원리이다. 하이젠베르그는 입자의 위치와 운동량을 곱했을때의 불확정도가 =h/2 보다도 크거나 같다고 했다.
X P≥ħ
은 불확정도로써 P는 운동량의 불확정도이며 X는 위치의 불확정도이다. 두 불확정도의 곱은 보다도 크다. 즉 절대로 보다 작을수 없다. 따라서 불확정성원리는 가장 좋은 조건에서 갖게 되는 가장 작은 불확정도의 크기가 라는 것이다. 만약 전자의 운동량을 아주 정확하게 측정한다면 전자의 위치에 대한 불확정도는 상당히 커진다는 것을 의미한다. 바꿔 말해서 만약 위치를 정확하게 측정한다면 운동량에 대한 불확정도가 커진다는 것이다.
운동량=힘*시간 과 에너지=힘* 거리를 상기하면
= 운동량* 거리
=(힘* 시간)* 거리
=(힘* 거리)* 시간
= 에너지* 시간이 되므로 에너지와의 시간사이의 불확정성의 관계를 쉽게 알수있다.
E t
여기서 E는 에너지의 불확정도이고 t는 시간의 불확정도이다.아무리 정확하게 측정하여도 E t의 곱은 0이 아닌 가 된다.만약 에너지를 더욱 정밀하게 측정하면 시간에 대한 불확정도가 상대적으로 커지게 된다.
61. 전류
전하의 흐름
전기퍼텐셜 차가 존재하는 도체에서는 전압이 좁은 곳에서 낮은 곳으로 전하가 이동한다. 전하의 이동은 양끝의 전압이 같아질때까지 계속된다.
전류
전하의 흐름을 전류
1암페어라 1초에 1쿨롱의 전하의 흐름
전원
전기회로를 따라 흐르는 전하와 회로에 걸린 전압에 대해서 간혹 혼동을 일으키는 경우가 있다. 물이 흐르는 수도관을 전기회로처럼 연결하여 살펴보자 만약 양쪽 끝에 압력 차가 있으면 물은 수도관을 따라 흐를 것이다. 물은 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다. 이 때 물이 흐르지 압력이 흐르지 않는다. 마찬가지로 전기전 압력인 전압차 때문에 전류가 흐르게 된다. 이 때 회로에 걸린 전압 때문에 회로를 따라 전류가 흐른다고 말한다. 즉 회로를 따라 전압이 걸렸다고 말하지 말라 전하가 움직이지 전압이 움직이는 것이 아니다. 다만 전압차에 의하여 전류가 형성되는 것이다. 감전사고는 몸을 통하여 흐르는 전류 때문이다.
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전류(A) 효과
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0.001 느낄수있다.
0.005 고통스럽다.
0.010 근육수축을 일으킨다.
0.015 근육이 마비된다.
0.070 심장에 영향을 준다. 이보다 큰전류는 치명적이다
회로내 전자의 근원과 속력
도선은 전기장을 인도하는 역할을 한다. 전자의 속도는 평균적으로 일초에 약 몇 백분의 일 센티메터 정도이다. 이 정도의 속력이라면 1m의 길이의 도선을 전자가 이동하려면 1시간이 걸린다.교류회로에서 전도전자는 전혀 이동하지 않는다. 전자들은 고정된 위치에서 앞뒤로 진동만 할뿐이다. 전화를 걸 때 진동형태는 거의 빛의 속력으로 전달된다. 그러나 도선에 있던 전자는 이동하는 진동 형태에 맞추어 진동할 뿐이다 도체 내의 전자는 자유롭게 움직일 수 있으면 전자들이 받는 전기장의 이 영향에 의하여 가속되는 것이지 충돌에 의하여 가속되는 것은 아니다. 교류에서 전자는 도선을 따라 흐르지 않고 다만 고정된 위치에서 아래 위로 진동할 뿐이다 램프의 전기코드를 소켓에 꼽으면 소켓으로부터 전자가 흘러나오는 것이 아니고 에너지가 흘러나오는 것이다. 에너지는 전기장에 의하여 이동되고 이것이 전구의 필라멘트에 원래부터 존재하던 전자를 진동시킨다.

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