
- •7.Стоячие волны.
- •8.Эффект Доплера
- •10)Отражение и преломление звука. Затухание звука:
- •12) Физика слуха
- •13)Ультразвук и его характеристики.
- •16)Движение тел в вязкой жидкости закон стокса
- •20)Газ как система многих частиц. Идеальный газ. Параметры состояния. Стационарное состояние. Равновесное состояние. Уравнение состояния. Отклонение от идеального газа.
- •21) Работа газа при расширении. Работа при различных процессах.
- •22)Внутренняя энергия газа.Первое начало термодинамики.Адиабатный процесс.
- •23.Второе начало термодинамики направленность термодинамических цикл (круговой процесс).PV – диаграмма. Прямой и обратные циклы.
- •24. Идеальная тепловая машина. Цикл Карно. Кпд.
- •26. Энтропия как характеристика неупорядочности системы. Макросостояние. Микросостояние. Термодинамическая вероятность. Формула Больцмана.
- •35 И 36. Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Сила Лоренца. Закон Ампера. Контур с током в магнитном поле. Момент сил, действующий на контур. Магнитный момент контура.
- •37. Магнитное поле движущегося заряда и тока
- •38. Электромагнитная индукция
- •Явление самоиндукции
- •39. Переменный ток
- •4 0. Интерференция. Когерентные источники. Условия макисмума и минимума при интерференции
- •41. Интерференция на тонких пластинах
- •42. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция
- •Дифракция Фраунгофера
- •43. Дифракция Фраунгофера на решетке.
- •44. Кристалл как трехмерная дифракционная решетка
- •45. Электромагнитные волны как поперечные. Плоскость поляризации.Поляризаторы и анализаторы. Закон Малюса.
- •46. Поляризация при отражении и преломлении. Закон Брюстера.
- •47.Вращение плоскости поляризации. Оптически активные вещества. Поляриметрия.
- •48.Геометрическая оптика как предельный случай волновой оптики. Формула тонкой линзы. Идеальная центрированная оптическая система.
- •50.Разрешающая способность микроскопа.
- •51.Тепловое излучение, его характеристика. Абсолютно черное тело . Серое тело.Закон Киргофа. Закон киргофа. Закон Стефана – Больцмана.Закон Вина
- •Закон Стефана-Больцмана определяет зависимость энергетической светимости абсолютно черного тела от т.
- •52.Поглощение света. Закон Бугера – Ламберта _Бэра.
- •53.Волновые свойства частиц. Гипотеза де Бройля. Дебройлевская длина волны.Длина волны электрона., разогнанного разностью потенциалов u. Дифракция электронов в других частиц .Электронный микроскоп.
- •54.Волновая функция состояния микрочастицы. Уравнение Шрединберга. Электрон в одномерной бесконечно глубокой потенциальной яме.
- •55.Применение Уравнения Шредингера к атому водорода Квантовые числа
- •56. Орбитальный магнитный момент частицы. Магнитомеханическое отношение. Спин. Магнетон Бора. Множитель Ланде.
- •57. Эффект Зеемана. Электронный парамагнитный резонанс. Ядерный магнитный резонанс.
- •59.Радиоактивный распад. Закон радиоактивного распада. Постоянная распада. Период полураспада. Активность.
- •60.Детекторы ионизирующих излучений. Доза излучения и экспозиционная доза. Мощность дозы. Биологическое действие ионизирующего излучения. Эквивалентная доза.
1.Колеба́ния — повторяющийся в той или иной степени во времени процесс изменения состояний системы. Например, при колебаниях маятника повторяются отклонения его в ту и другую сторону от вертикального положения; при колебаниях в электрическом колебательном контуре повторяются величина и направление тока, текущего через катушку.
Колебания почти всегда связаны с попеременным превращением энергии одной формы проявления в другую форму.
Периодические колебания - колебания в случае, если значения физических величин, изменяющихся в процессе колебаний, повторяются через равные промежутки времени; описываются периодическими функциями. Период колебаний Τ — наименьший промежуток времени, по истечении которого повторяются значения всех физических величин, характеризующих колебательное движение. За это время совершается полное колебание. Частотой П. К. ν называется число полных колебаний за единицу времени: ν=1/Τ. Простейший тип П. К. — гармоническое колебание.
Движения, которые точно или приблизительно повторяются через одинаковые промежутки времени, называются механическими колебаниями.
Малые колебания - колебания, при которых возвращающая сила, действующая на тело, пропорциональна его отклонению от состояния равновесия.
Квазиупругая сила, направленная к центру О сила F, величина которой пропорциональна расстоянию r от центра О до точки приложения силы; численно F = cr, где с — постоянный коэффициент.
(Равнодействующая сила подобна упругой, т.к пропорциональна смещению материальной точки и направлена к положению равновесия, такие силы не упруги по природе, но аналогичные по свойствам силам, возникающим при малых деформациях упругих тел,наз. Квазиупругими)
Характеристика колебаний:
Амплитуда - А(м) — максимальное отклонение колеблющейся величины от некоторого усреднённого её значения для системы.
Промежуток времени Т(сек), через который повторяются какие-либо показатели состояния системы (система совершает одно полное колебание), называют периодом колебаний.
Число колебаний в единицу времени называется частотой колебаний f(Гц, сек-1).
Период колебаний T и частота f — обратные величины;
T=1/f и f=1/T
В круговых или циклических процессах вместо характеристики «частота» используется понятие круговая или циклическая частота w (Гц, сек-1, об/сек), показывающая число колебаний за время 2π:
w=2 π/T=2 π*f
Фаза колебаний — определяет смещение в любой момент времени, то есть определяет состояние колебательной системы.
2.
энергия
колебаний. Зависимость энергии от
амплитуды
3.Рассмотрим сложение двух гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Результирующее колебание будет суммой колебаний х1 и x2, которые определяются функциями
,
Представим оба колебания с помощью векторов A1и А2. Построим по правилам сложения векторов результирующий вектор А. На рисунке видно, что проекция этого вектора на ось x равна сумме проекций складываемых векторов:
Поэтому, вектор A представляет собой результирующее колебание. Этот вектор вращается с той же угловой скоростью щ0, как и векторы А1 и А2, так что сумма x1 и х2 является гармоническим колебанием с частотой (щ0, амплитудой A и начальной фазой б. Используя теорему косинусов получаем, что
Также, из рисунка видно, что
Представление гармонических колебаний с помощью векторов позволяет заменить сложение функций сложением векторов, что значительно проще.
4. Коэффициент затухания - количественная характеристика сопротивления колеблющейся системы колебательному движению
Условия существования колебаний:
1. Системе должна быть сообщена избыточная энергия. Эту энергию можно сообщить системе либо в виде потенциальной энергии, либо в виде кинетической энергии, либо в виде и той и другой.
2. Избыточная энергия, сообщенная системе, не должна в процессе возникшего движения полностью тратиться на преодоление трения.
5.Вынужденные колебания.В случае, когда частота вынуждающей силы υ совпадает с собственной частотой колебательной системы υ0, происходит резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний — резонанс.
6.Волновой поверхностью (фронтом волны) называется совокупность точек среды, колеблющихся в одинаковых фазах. На волновой поверхности фазы колебаний различных точек в рассматриваемый момент времени имеют одно и то же значение.
Волна называется поперечной, если частицы среды колеблются в направлениях, перпендикулярных к направлению распространения волны.
Волна называется продольной, если колебания частиц среды происходят в направлении распространения волны.
Длиной волны называется расстояние, на которое распространяется волна за время, равное периоду колебания в ее источнике. Она равна расстоянию между соседними гребнями или впадинами в поперечной волне и между соседними сгущениями или разряжениями в продольной волне.
Волнами называются всякие возмущения состояния вещества или поля, распространяющиеся в пространстве с течением времени.
плоская волна — плоскости фаз перпендикулярны направлению распространения волны;
сферическая волна — поверхностью фаз является сфера;
цилиндрическая волна — поверхность фаз напоминает цилиндр.
Под скоростью волны понимают скорость распространения возмущения.
В отличие от стационарного колебания волны имеют две основные характеристики:
временну́ю периодичность — скорость изменения фазы с течением времени в какой-то заданной точке, называемую частотой волны f ;
пространственную периодичность — скорость изменения фазы в определённый момент времени с изменением координаты — длина волны λ.
Временная
и пространственная периодичности
взаимосвязаны, что отражено в законе
дисперсии, который определяет, как
именно волны будут выглядеть и
распространяться. В упрощённом виде
для линейных волн эта зависимость имеет
следующий вид:
,
где c
— скорость распространения волны в
данной среде.
Плоская
гармоническая волна
— плоскости фаз перпендикулярны
направлению распространения волны;
7.Стоячие волны.
8.Эффект Доплера
Эффект Допплера используется для определения скорости кровотока, скорости движения клапанов и стенок сердца (Допплеровская эхокардиография) и др. органов.
9.Акустическое давление – дополнительно возникающее при происхождении звуковых волн в жидкой или газообразной среде, для плоской волны интенсивность связана со звуковым давлением p-зависимостью
I=p2/(2Pc)1, где P(ро)-плотность среды, c – скорость звука.
Физические характеристики звука:
Высота звука - определяется частотой звуковой волны (или, периодом волны). Чем выше частота, тем выше звучание:
Громкость звука - определяется амплитудой сигнала. Чем выше амплитуда звуковой волны, тем громче сигнал.
10)Отражение и преломление звука. Затухание звука:
Отражение звука
явление возникающие при падении звуковой
волны на границу раздела двух упругих
сред и состоящие в образовании
волн,распространяющихся от границы
раздела в ту же среду из которой пришла
падающая волна,как правило отражение
звука сопровождается образованием
преломленных волн во второй среде.обычно
рассматрирвается отражение на плоских
границах раздела.если звуковая волна
встречает на своем пути какое-либо
препятствие либо другую среду,то
происходит отражение звуковой
волны.эффективность отражения
характеризуется коофициентом отражения
α=
Преломление:звуковая
волна падая на поверхность раздела
двух сред частично проходит в другую
среду .при этом происходит преломление
волны ,отношение угла падения к углу
преломления определяет отношением
скоростей распространения звуковых
колебаний в этих средах:
Затухание волн-в реальных средах звуковые волны затухают в следствии вязкости среды и молекулярного рассеиния, звуковые волны затухают при распространении вдоль поглощающей поверхности при этом чем больше коэффициент поглащения поверхности тем больше затухания они вносят в распр волну.
11)характеристики слухового ощущения
Высота тона –субьективная характеристика ,обусловленная частотой основного тона
Тембр звука определяется спектральным составом
Громкость –характеризует уровень слухового ощушения .
Психофизический
закон Вебера-Фехнера :если раздражение
увеличивается в геометрической прогрессии
(т.е в одинаковое число раз) ,то ощушения
этого раздражения возрастают в
арифметической прогрессии(т.е на
одинаковую величину) Е=
,где
ℛ-коэффициетт
пропорциональности ,зависящий от частоты
и 𝙄
и 𝙄-
интенсивности
При частоте 1 кгц громкость и интенсивность совпадают,в шкале громкости децибелы называются фонами.
12) Физика слуха
Ушная раковина у человека не играет существенной роли для слуха ,она способствует определению локализации источника звука при его расположении в переднее-заднем направлении:звук от источника попадает в ушную раковину.обладая двумя звукоприемниками(ушами)человек способен установить направление на источник звука и в горизонтальной плоскости,это обьясняется тем что звук от источника до разных ушей проходит разное расстояние и возникает разность фаз волн.считают что человек с нормальным слухом может фиксировать направление на источник звука с точностью до 3 градусов,это соответствуе разности фаз 6 градусов
Звуковая волна проходит через слуховой проход и частично отражается от барабанной перепонки .в результате этого может возникнуть акустический резонанс.длина слухового прохода человека 2.3см,акустический резонанс равен 𝘷=𝙘÷λ=3 кгц
Наиболее существенной частью среднего уха является барабанная перепонка и слуховые косточки:молоточек,наковальня,стремечко .косточки осуществляют передачу механических колебаний
Два канала:вестибулярная -улитковый канал ;
лесница,барабанная лесница-