Закон электролиза

• Закон электролиза (первый закон Фарадея): масса вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду, прошедшему через электролит:

m=kq=kIt,

где - электрохимический эквивалент данного вещества, равный отношению массы иона к его заряду.

Магнитное поле

• Магнитное поле - вид материи, посредством которой взаимодействуют токи или движущиеся заряды.

Магнитное поле, созданное током или движущимся зарядом, обнаруживается по действию на ток или движущийся заряд.

• Характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции. За направление вектора магнитной индукции принимается направление от южного полюса к северному полюсу магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле.

Модулем вектора магнитной индукции называют отношение максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на участок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого участка: .

• Сила Ампера - сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током:

.

• 

  Сила Лоренца - сила, с которой магнитное поле действует на движущийся заряд:

• Правило левой руки. Для определения направления силы, действующей на проводник с током (движущийся заряд) в магнитном поле, левую руку располагают так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, четыре пальца направлены по току или по направлению движения положительного заряда (для отрицательного в противоположную сторону), тогда отставленный в сторону боль­шой палец покажет направление силы.

• Магнитным потоком Ф через замкнутую поверхность S называют величину, равную произведению модуля вектора магнитной индукции на площадь S и косинус угла между направлением поля и нормалью к поверхности контура:

.

Магнитный поток можно наглядно истолковать как величину, пропорциональную числу линий магнитной индукции, пронизывающих контур.

Явление электромагнитной индукции

• ЭДС индукции равна скорости изменения потока Ф, пронизывающего контур: . Знак минус в правой части отражает правило Ленца: возникающий в замкнутом контуре индукционный ток имеет такое направление, что своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван (т.е. противодействует причине, его породившей).

• Явление возникновения ЭДС индукции в электрической цепи в результате изменения силы тока в этой же цепи называется самоиндукцией. ЭДС самоиндукции: .

• Энергия магнитного поля, создаваемая током I в замкнутом контуре индуктивностью L:

Колебания и волны

• Колебаниями называют движение, повторяющееся во времени.

• Колебания называют периодическими, если значения изменяющейся физической величины повторяются через равные промежутки времени.

• Продолжительность одного полного колебания называется периодом (Т).

• Число колебаний, совершаемых в единицу времени, называют частотой ().

• Круговая (циклическая) частота:

.

• Гармоническими называются колебания, при которых изменения физической величины со временем происходят по закону синуса или косинуса: , где А - амплитуда.

• Математическим маятником называется подвешенный к тонкой нити груз, причем груз можно считать материальной точкой, а нить - невесомой и нерастяжимой.

• Период колебания математического маятника: ,

пружинного маятника: .

• Полная энергия механического колебательного движения:

• Период свободных электромагнитных колебаний в контуре: .

• Действующее значение I силы переменного тока равно силе постоянного тока, выделяющего в проводнике ту же мощность, что и постоянный ток. Между действующими и амплитудными значениями тока и напряжения имеется связь: , , где I_m и U_m - амплитудные значения тока и напряжения, соответственно.

• Полное сопротивление цепи переменного тока:

,

где R, , - активное, индуктивное и емкостное сопротивления цепи, соответственно.

• Действующие значения напряжения на активном, индуктивном, емкостном и полном сопротивлениях связаны с действующими значениями силы тока через эти элементы соответственно следующими соотношениями:

, , ,

Для амплитудных значении токов и напряжений справедливы аналогичные выражения.

• Трансформатор - устройство для преобразования напряжения переменного тока, основанное на явлении электромагнитной индукции.

Коэффициент трансформации (отношение ЭДС в первичной обмотке к ЭДС во вторичной):

- равен отношению числа витков в соответствующих обмотках. Наряду с трансформацией напряжения происходит также изменение тока: - повышающий трансформатор уменьшает силу тока, а повышающий ее увеличивает.

• Волнами называют процесс распространения колебаний. Длина волны - это расстояние, на которое волна распространяется за время, равное периоду колебаний: , .

• Скорость электромагнитных волн в вакууме:

с= 2.9979  10⁸ м/с,

Скорость света в среде: , где   - относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости среды, соответственно.

ОПТИКА

• Закон отражения света. Падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред, проведенный в точку падения луча, лежат в одной плоскости, называемой плоскостью падения. Угол отражения равен углу падения.

• Закон преломления света. Падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред, проведенный в точку падения луча, лежат в одной плоскости (плоскости падения). Отношение синуса угла падения к синусу угла отражения есть величина постоянная для двух данных сред и называется показателем преломления второй среды относительно первой (относительным показателем преломления): .

При переходе света из среды оптически менее плотной в оптически более плотную  .

• Относительный показатель преломления равен отношению скоростей света в соответствующих средах: .

• Показатель преломления среды относительно вакуума называется абсолютным показателем преломления этой среды и он равен отношению величины скорости света в вакууме к скорости распространения света в данной среде:

.

Можно выразить относительный показатель преломления через абсолютные показатели преломления n₁ и n₂ первой и второй сред:

• Предельный угол полного отражения - наименьший угол падения света, при котором угол преломления равен 90⁰: . Полное отражение наблюдается при падении луча света из оптически более пдотной на границу с менее плотной (n₁>n₂)

• Линза - прозрачная среда, ограниченная двумя сферическими поверхностями.

• Оптическая сила тонкой линзы: .

• Формула тонкой линзы: , где d и f – соотвественно, расстояния от предмета до линзы и от линзы до изображения.

• Когерентные волны - волны одинаковой частоты, для которых разность фаз остается постоянной во времени.

• Интерференция света - явление наложения когерентных световых волн, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других - минимумы интенсивности.

• Условия максимумов интенсивности: - разность хода двух лучей равна целому числу длин волн.

• Условия минимумов интенсивности: - разность хода двух лучей равна нечетному числу полуволн

Здесь  - разность хода двух волн,- длина волны, k = 0,1,2,3...

• Дифракция света - явление огибания волной различных препятствий, т.е. явление отклонения волны от прямолинейного распространения. Дифракция света всегда сопровождается интерференцией - чередованием светлых и темных мест для монохроматического света и цветных (все цвета радуги) - для белого света.

• Дифракционная решетка есть совокупность большого числа щелей, расположенных на равных расстояниях друг от друга, разделенных непрозрачными промежутками.

• Период дифракционной решетки (расстояние между центрами соседних щелей): , где -число щелей, приходящихся на единицу длины решетки.

• Условия главных максимумов дифракционной решетки:

.

• Дисперсия света - зависимость показателя преломления вещества от длины волны света: . При нормальной дисперсии показатель преломления красных лучей меньше, чем фиолетовых: .