
- •Колебания. Основные характеристики колебаний (период, частота, фаза, амплитуда)
- •Гармонические колебания. Уравнение колебания гармонического осциллятора
- •Сложение колебаний. Биения. Фигуры Лиссажу.
- •Вынужденные колебания под действием синусоидальной силы. Амплитуда и фаза при вынужденных колебаниях. Резонанс.
- •Осциллятор как спектральный прибор. Фурье разложения. Физический смысл спектрального разложения.
- •Волны. Основные характеристики волн. Уравнение бегущей и стоячей волны. Фазовая и круговая скорости волн.
- •Понятие о дисперсии. Нормальная и аномальная дисперсия.
- •Эффект Доплера.
- •Продольные волны в твердом теле. Энергетические соотношения. Вектор Умова.
- •Волны в газах и жидкостях.
- •Электромагнитные волны. Вектор Пойнтинга
- •Интерференция волн. Способы получения когерентных волн и интерференционной картины
- •Дифракция волн. Принцип Гюйгенса-Френеля
- •Дифракция Френеля на круглом отверстии и круглом диске
- •Дифракция Фраунгофера на одиночной щели. Дифракционная решетка
- •Понятие о голографии
- •Поляризация света. Закон Малюса. Условие Брюстера
- •Двойное лучепреломление. Искусственная анизотропия
- •Поглощение света. Закон Бугера. Рассеивание света. Закон Релея
- •Противоречия классической физики. Открытие постоянной Планка. Опыты Франка - Герца
- •Тепловое излучение. Закон Кирхгофа, Стефана-Больцмана, закон смещения Вина
- •Понятие о квантах. Формула Планка.
- •Фотоэффект. Формула Эйнштейна для фотоэффекта. Эффект Камптона
- •Спектры атомов. Боровское представление атома водорода. Правило частот Бора
- •Квантовый гармонический осциллятор
- •Квантовомеханическое описание атома водорода. Квантовые числа. Принцип Паули
- •Периодическая система д.И.Менделеева
- •Спонтанное и вынужденное излучение. Коэффициенты Энштейна. Метод трех уровней. Лазеры
- •Атомное ядро. Модели атомного ядра и ядерные силы. Энергия связи
- •Ядерные реакции. Дефект масс. Энергия ядерной реакции
Волны в газах и жидкостях.
Если частота волны небольшая, то сжатие будет близко к изотермическому, тогда скорость распространения продольной волны в газе.
- изотермическое сжатие
- адиабатическое сжатие
Электромагнитные волны. Вектор Пойнтинга
Электромагнитными волнами называются возмущения электромагнитного поля, распрастраняющиеся в пространстве
Интерференция волн. Способы получения когерентных волн и интерференционной картины
Интерфиренцией волн называется явление наложения волн, при котором происходит устойчивое во времени из взаимное усиление в одних точках пространства и ослабления других в зависимости от соотношения между фазами этих волн. ( только когерентные)
Если имеется 2
источника волн, от которых исходит волна
с одинаковой частотой, то
Δφ=180 – min, Δφ=360
– max.
-
max,
- min.
Волны у которых частота и длина волны одинаковы, называются монохроматическими.
Свет – это электромагнитные волны достаточно узкого диапазона (волны поперечные)
Две волны называются когерентными, если разность их фаз не зависит от времени. Когерентным волнам соответствуют когерентные колебания.
Устойчивая
интерференц. картина возможна только
при интерференции когерентных волн.
Для получения интерф. Картины необходимо
как минимум 2 источника когерентных
волн. Интерф картина может возникать
только на экране.
При отражении от оптически более плотной среды происходит изменение фазы колебаний на 2π, при менее плотной – π.
Дифракция волн. Принцип Гюйгенса-Френеля
Дифракция – совокупность явлений, наблюдаемых при распределении волн в среде с резко выраженной неоднородностью.
Дифракция – явление проникновения света в области геометрической точки.
Дифракция – явление огибания волнами препятствий.
Принципы Гюйгенса - Френеля:
Каждая точка среды, до которой доходит волна, называется волновым фронтом. Каждая точка волнового фронта является точечным источником вторичных волн. Вторичные волны являются когерентными. Огибающая вторичных волн называется новым фроном волны.
2. Амплитуда вторичных волн зависит от расстояния от источника вторичных волн до наблюдаемой точки, а так же от угла между направлением на исследуемую точку и нормалью к фронту волны.
Метод Френеля – метод для описания распространения волн.
k – четное « - », k
– нечетное « + ».
При k→, Ak→0
,
J~A^2
Дифракция Френеля на круглом отверстии и круглом диске
Дифракция Френеля – дифракция света на преградах с четко определенными границами (размеры преграды известны).
« +» - усиление, « - » - ослабление.
Если k не большое
При дифракции от круглого диска в центре дифракционной картины наблюдается светлое пятно, интенсивность которая убывает с ростом номера первой зоны открытой Френелем.
Дифракция Фраунгофера на одиночной щели. Дифракционная решетка
Дифракция Фраунгофера – дифракция от плоского фронта волны на преградах с частично не определенными границами.
Преграда с параллельно вырезанной щелью
,
,
- max
- min,
- max,
На однородной дифракционной решетки
Дифракционной решеткой называется совокупность одинаковых || щелей, находящихся на одинаковом расстоянии друг от друга.
-
max,
- min,
- max интерференции,
- min дифракции a=b, a+b=d=2a
- max дифракция,
- min интерференция
При дифракции от дифрак решетки энергия погашенного max переходит к предыдущему непогашенному max.
- max диф решетки. Дифракция
на пространственной решетки – серия
двумерных решеток, находящихся на
некотором расстоянии друг от друга.
- формула Вульфа – Брега.