- •2. Вращательное движение (равномерное, неравномерное) материальной точки. Угловая скорость и ускорение. Связь между линейными и угловыми характеристиками движения.
- •6.Осевой момент инерции мт и системы мт. Теорема Штейнера.
- •7. Основное уравнение динамики вращательного движения
- •8. Законы изменения и сохранения момента импульса
- •9. Работа силы. Мощность
- •10. Кинетическая и потенциальная энергия.Закон сохранения механической энергии
- •11. Гармонические колебания и их характеристики. Смещение, скорость и ускорение при гармоническом колебательном движении
- •15. Идеальный газ. Основное уравнение малекулярно-кинетической теории газов.
- •17. Круговые процессы. Кпд тепловой машины. Кпд теплового двигателя, работающего по обратимому циклу Карно.
- •21. Электрический потенциал. Разность потенциалов. Работа по перемещению зарядов в электрическом поле.
- •22. Электрический диполь. Потенциал и напряжённость поля диполя.
- •23. Диэлектрики. Явление поляризации диэлектриков.
- •24. Проводники в электростатическом поле. Явление электростатической индукции
- •25. Электроемкость проводника. Конденсатор, его электроемкость
- •26. Ток проводимости в металлах, его характеристики
- •34. Трансформатор. Коэффициент трансформации.
- •35. Генерация электромагнитных волн в пространстве.
- •40 Явление дифракции света. Положения принципа Гюйгенса-Френеля. Дифракция Фраунгофера на щели и дифракционной решетке. Рентгеноструктурный анализ.
- •42.Тепловое излучение и люминесценция. Абсолютно черное тело. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана. Законы Вина. Квантовая гипотеза. Формула Планка.
- •43.Единство волновых и корпускулярных свойств электромагнитного излучения. Гипотеза де-Бройля. Опытное обоснование корпускулярно-волнового дуализма веществ. Опыты Дэвиссона и Джермера.
- •44.Волновая функция, ее статистический смысл. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.
- •47. Квантовомеханическое строение атома водорода. Энергетические уровни свободных атомов. Квантовые числа. Спин электрона. Принцип Паули.
40 Явление дифракции света. Положения принципа Гюйгенса-Френеля. Дифракция Фраунгофера на щели и дифракционной решетке. Рентгеноструктурный анализ.
Дифракцией света называется огибание светом препятствий, встречаю-
щихся на его пути, или в более широком смысле – любое отклонение распро-
странения света от законов геометрической оптики. В результате дифракции
свет проникает в область геометрической тени. Распределение интенсивности
света на экране, получаемое вследствие дифракции, называется дифракционной
картиной.
Различают дифракцию и интерференцию света:
Если перераспределение интенсивности света наступает в результате суперпозиции волн, с конечным числом дискретных когерентных источников, то имеет место интерференция света
Если перераспределение интенсивности света в пространстве наступило в результате суперпозиции волн, расположенных непрерывно, т.е имеет место дифракция света
Положения принципа Гюйгенса-Френеля.
Любая точка,до которой доходит волновое движение,служит центром вторичных волн
2.При расчете световых колебаний, вызывемых источником S в произвольной точке Р,источник S можно заменить эквивалентной ему системой вторичны источников – малых участков ds замкнутой вспомогатьльной поверхности S1, проведенной так чтобы она охватывала источик S и не охватывала Р
3.Вторичные источники когерентные источнику S и между собой,поэтому возбуждаемые ими вторичные волны интерфирируют при наложении
4. Амплитуда dA колебаний,возбуждаемых в точке Т вторичным источником пропорцинональна отношению ds соответствующего участка S1 к расстоянию rот источника ds до точки Р и зависит от угла между внешней нормалью к волновой поверхности и направлению в точке Р
dA=f( )A*ds/r, A-величина пропорциональная амплитуде первичной волны в т ds
функция f( )- монотонно убывающая от 1,когда =0, до 0 когда >=
5.Если часть поверхности S1 занято непрозрачным экраном,то соответствующие вторичные источники не излучают свет,остальные излучают также как и его всей поверхности экрана.Поэтому результирующим колебанием в точке Р записывается как суперпозиции колебаний взятых для всей волновой поверхности
E= аналитическое выражение принципа Гюйгенса-Френеля
Дифракция Фраунгофера на щели и дифракционной решетке
Источник света и экран на котором наблюдается картина располагается в фокальной плоскости соответствующих линзы
Точки щели являются источниками вторичных волн, колеблятся в одной фазе, тк плоскость щели составляет фронтом падающей волны
Рассмотрим систему формирования максимальной и минимальной интенсивностей в поточном фокусе линзы,собирающей луче,прошедшие через щель под углом .Тогда между лучами РН и CN имеется оптическая разность хода равная СD
=CD=b*sin
Разобьем щель на зоны Френеля –полоски размером b=
Тогда оптической разностью хода лучей между зонами Френеля равна =
Поэтому соседние зоны Френелz,излучая волны гасят друг друга,тк излучаемый свет с одинаковыми амплитудами,но противоположными фазами.В результате интерференция света от щели в точке на экране зависит от того сколько зон Френеля укладываются в щели
B*sin =
B*sin =
В точке Р самый интенсивный max
Дифракционная решетка – совокупность большого числа одинаково стоящих друг от друга щелей
B – ширина, d- период, N-количество щелей =d*sin ;
;
Пространственной 3D дифракционной решеткой называется такая оптически неоднородная среда,неоднородности которой повторяются при изменении всех 3 координат
В ней атомы систематизируют с центрами,которые когнетивно рассеивают падающий на нее электромагнитную волну d 0.1 mm, d> , 10 нм>= >=0.001нм\
Впервые дифракционные решетки лучей наблюдал и разрабатывал Макс Лауэр(совет. – Вульф,анг.- Бреги)
В соответствии с расчетами
2d*sin , m=1, 2,3…. Формула Вульфа-Брэги,самая важная формула рентгеноструктурного анализа
41.Естественный и поляризованный свет. Виды поляризации. Двойное лучепреломление. Поляризация при отражении и преломлении света. Закон Брюстера.
Поляризованным светом называется свет, в котором направления колебания вектора E каким-либо образом упорядочены.
Плоскополяризованный (линейно
поляризованный) свет – свет, в котором вектор E колеблется только в одной плоскости, проходящей через луч
Если конец вектора E с течением времени описывает в плоскости, перпендикулярной лучу, окружность или эллипс, то свет называется эллиптически поляризованным
Допустим что векторы колеблятся перпендикулярно
tg =
Если некогерентных эл. Волнполяризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях и имеющих для упрощения одинаковые интенсивности. Допустим волны когерентны,те
A1=A2
A2=A cos ; A1=A sin ; I , I0 - интенсивность падающего поляризованного света
I=I0 – Закон Малюса,закон изменения интенсивности света,проходящего через поляризатор
Естественный свет можно преобразовать в плоскополяризованный, используя поляризатор – прибор, пропускающий колебания вектора E, параллельные плоскости, называемой плоскостью поляризатора, и задерживающий колебания, перпендикулярные этой плоскости.
степень поляризации,при I=0, P=1;
Если свет пропускать через кристаллы, то наблюдается внутри кристалла явление разделения луча на 2 взаимоперпендикулярных. Они распространяются а различныхнаправлениях с разными скоростями.Это явление называется двойное лучеприломление
Для необыкновенного луча не соблюдается законы приломления, те изменения и скорости света.необычный луч не лежит в плоскости падения.
У некоторых кристаллах есть ось кристалла. Плоскостью проходящей через оптическую ось наз плоскость сечения кристалла
При излучении закономерный поляризованный свет при отражении и преломлении в экспериментах было установлено следующее: если угол падения света на границу разделения 2 сред ……. Отличен от 0
Поляризция лучей – отражение и преломление зависит от угла падения
tg – угол Брюстера
при падении луча под углом Брюстера отображаемый и преломляемый лучи взаимоперпендикулярны