- •Гармонические колебания. Характеристики и формы представления.
- •З атухающие колебания пружинного маятника. Дифференциальное уравнение и его решение. Характеристики колебаний. Энергия колебаний. Добротность.
- •Плоские гармонические волны и их характеристики. Фазовая и групповая скорости волн. Волновое уравнение.
- •Энергия электромагнитной волны. Вектор Пойнтинга. (но лучше взять с лекций)
- •Интерференция света на тонких пленках. Полосы равного наклона и равной толщины.
- •Тепловое излучение, его характеристики и закономерности. Формула Релея-Джинса. Гипотеза и формула Планка.
- •Туннельный эффект.
- •Многоэлектронные атомы. Принцип Паули и особенности заполнения состояний. Спектральные переходы.
Плоские гармонические волны и их характеристики. Фазовая и групповая скорости волн. Волновое уравнение.
Плоские гармонические волны и их характеристики.
Фронт волны – плоскость, перпендикулярная направлению распространения волны.
Пусть колебания листа происходят по закону косинуса. Смещение от положения равновесия .
Вызовем плоскость, которая соответствует волновому фронту, на расстоянии х от листа.
– время запаздывания колебаний, - скорость распространения волны.
Пусть потери энергии нет амплитуда и частота будут точно такие.
где волновое число и .
– уравнение плоской волны, где радиус вектор в любой точке волновой поверхности, – волновой вектор.
, где
– фаза зависит от и .
смещение
амплитуда
циклическая частота . Показывает быстроту изменения фазы колебаний в определенной точке пространства.
частота
–период
волновое число . Показывает быстроту изменения фазы колебаний в пространстве в фиксированный момент времени.
скорость волнового процесса. фазовая скорость волны.
длина волны.
аналог , пространственный период волнового процесса.
Уравнение волны можно представить в комплексном виде: .
В общем случае , тогда .
Фазовая и групповая скорости волн:
Фазовая скорость – скорость распространения в пространстве постоянного значения фазы (определенного состояния).
Волновая поверхность – поверхность, на которой фаза волнового процесса одна и та же.
В случае плоских гармон. волн, волновые поверхности – это плоскости, расположенные параллельно. Частным случаем является волновой фронт.
Фазовая скорость зависит от типа волн и от среды. Может также зависеть от частоты. В этом случае принято говорить, что наблюдается дисперсия волн.
В реальности сущ. волновые процессы, ограниченные в пространстве и времени.
Произвольный волновой процесс можно представить в виде совокупности гармонических волн.
Рассмотрим волновой пакет, кот. предствл. из себя суперпозицию 2х гармонических волн.
С такой скоростью распространяется энергия волны.
Волновое уравнение:
Если система описывается таким уравнением, то это означает, что с ней могут распространяться волны, а именно гармонические волны и их комбинации.
Общий вид волнового уравнения
Энергия электромагнитной волны. Вектор Пойнтинга. (но лучше взять с лекций)
Если знаем направление вектора E и вектора H, то мы знаем направление распространения волны.
Интерференция света на тонких пленках. Полосы равного наклона и равной толщины.
Закон преломления:
В месте отражения волн поделилась амплитуда
Эффективная разность хода складывается из 2х величин. Учитывается потеря половины волны.
Полосы равного наклона
Полосы равной толщины
Если есть дефекты