- •Гармонические колебания
- •[Править]Нелинейный маятник
- •Определения
- •Дифференциальное уравнение движения физического маятника
- •Период колебаний физического маятника
- •Векторная диаграмма и применение её при сложении гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения.
- •Сложения взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.
- •Свободные затухающие механические колебания, их дифференциальное уравнение и его решение.
- •Свободные затухающие колебания в электрическом колебательном контуре, их дифференциальное уравнение и его решение.
- •Вынужденные механические колебания, их амплитуда и фаза. Случай резонанса.
- •Вынужденные электромагнитные колебания.
- •Переменный ток в цепях, содержащих резистор, катушку индуктивности и конденсатор. Резистор, конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока.
- •Волны в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Скорость волны. Длина волны и волновое число. Уравнение бегущей волны.
- •Энергия волны. Поток энергии, его плотность. Вектор Умова. Энергия волны
- •Образование стоячих волн. Уравнение стоячей волны.
- •Звуковые волны и их характеристики. Ультразвук и его применение.
- •Применение ультразвука [править]Диагностическое применение ультразвука в медицине (узи)
- •[Править]Терапевтическое применение ультразвука в медицине
- •[Править]Резка металла с помощью ультразвука
- •[Править]Приготовление смесей с помощью ультразвука
- •[Править]Применение ультразвука в биологии
- •[Править]Применение ультразвука для очистки
- •[Править]Применение ультразвука в гальванотехнике
- •Когерентность и монохроматичность световых волн. Интерференция света. Условия интерференционных максимумов и минимумов.
- •§1 Когерентность и монохроматичность световых волн
- •§2 Интерференция света в тонких плоскопараллельных
- •Условие максимума и минимума интерференции
- •Метод получения когерентных световых волн. Расчет интерференционной картины от двух источников.
- •Интерференция света в тонких пленках.
- •Интерференция света в тонких плёнках
- •Кольцо Ньютона. Применение интерференции света (просветление оптики, интерферометра).
- •Дифракция света. Принцип Гюйгеса-Френеля. Метод зон Френеля.
- •Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске. Дифракция Фраунгофера на одной щели.
- •Дифракционная решетка и её применение. Дифракционный спектр. Исследование структуры кристаллов.
- •Применение
- •Дифракция на пространственной решетке. Формула Вульфа-Брэгга. Исследование структуры кристаллов.
- •Дисперсия света. Области нормальной и аномальной дисперсии. Применение дисперсии света. Дисперсионный спектр.
- •Дисперсионный спектр
- •Поглощение света. Закон Бугера. Рассеяние света. Закон Рэлея.
- •Закон Бугера — Ламберта — Бера
- •Закон рэлея и его объяснение
- •Естественный и поляризованный свет. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера.
- •Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков
- •Двойное лучепреломление. Поляризованные призмы и поляроиды. Закон Малюса. Двойное лучепреломление
- •§ 193. Поляризационные призмы и поляроиды
- •Закон Малюса
- •Искусственная оптическая анизотропия. Эффект Керра. Вращение плоскости поляризации. Искусственная оптическая анизотропия
- •§ 196. Вращение плоскости поляризации
- •Тепловое излучение и его характеристики. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа.
- •Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина. Второй закон Вина.
- •Распределение энергии в спектре абсолютно черного тела. Формула Рэлея-Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа. Квантовая гипотеза и формула Планка.
- •Внешний фотоэффект и его законы. Фотоны. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Фотоэлементы и их применение.
- •Фотоэлементы промышленного назначения
- •Внешний фотоэффект
- •[Править]Законы внешнего фотоэффекта
- •Давление света. Опыт Лебедева. Волновое и квантовое объяснение давления света. Давление света. Опыты п.Н.Лебедева
- •Эффект Комптона и его элементарная теория.
- •Энергия и импульс фотона. Диалектическое единство корпускулярных и волновых свойств электромагнитного излучения.
- •Фотоны, энергия, масса и импульс фотона
- •Формула де Бройля. Корпускулярно-волновой дуализм свойств вещества и его опытное обоснование. Волны де Бройля
- •Соотношение неопределенностей. Соотношения неопределённостей Uncertainty relations
- •Волновая функция и её статистический смысл.
- •Общее уравнение Шредингера. Уравнение для стационарных состояний. Принцип причинности в квантовой механике.
- •Формулировка [править]Общий случай
- •Частица в одномерной прямоугольной «потенциальной яме». Принцип соответствия Бора. Понятие о туннельном эффекте.
- •Упрощённое объяснение
- •Принцип соответствия в квантовой механике
- •Опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц веществом. Ядерная модель атома.
- •Опыты по рассеянию альфа-частиц
- •Неустойчивость атома Резерфорда (Ядерная модель атома)
- •Постулаты Бора. Опыт Франка и Герца.
- •Теория атома водорода по Бору. Затруднение теории Бора. Боровская модель атома
- •Достоинства теории Бора
- •[Править]Недостатки теории Бора
- •Атом водорода в квантовой механике. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа.
- •Спин электрона. Магнитное спиновое квантовое число.
- •Принцип Паули. Распределение электронов в атоме по состояниям.
- •Молекулярные спектры. Комбинационное рассеяние света.
- •Поглощение, спонтанное и вынужденное излучение. Оптические квантовые генераторы (лазеры).
- •§7. Лазеры - оптические квантовые генераторы
- •Понятие о зонной теории твердых тел. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Фотопроводимость.
- •Люминесценция твердых тел.
- •Размер, состав и заряд атомного ядра. Массовое и зарядовое числа.
- •Ядерные силы, их основные свойства. Модели ядра.
- •Дефект массы и энергия связи атомного ядра.
- •Радиоактивное излучение и его виды. Закон радиоактивного распада. Правила смещения. Активность источника радиоактивного излучений.
- •Метод наблюдения и регистрации радиоактивных излучений и частиц.
- •Ядерные реакции и их основные типы. Реакция деления. Цепная реакция деления тяжелых ядер. Реакция синтеза атомных ядер.
[Править]Приготовление смесей с помощью ультразвука
Широко применяется ультразвук для приготовления однородных смесей (гомогенизации). Еще в 1927 году американские ученые Лимус и Вуд обнаружили, что если две несмешивающиеся жидкости (например, масло и воду) слить в одну мензурку и подвергнуть облучению ультразвуком, то в мензурке образуется эмульсия, то есть мелкая взвесь масла в воде. Подобные эмульсии играют большую роль в промышленности: это лаки, краски, фармацевтические изделия, косметика.
[Править]Применение ультразвука в биологии
Способность ультразвука разрывать оболочки клеток нашла применение в биологических исследованиях, например, при необходимости отделить клетку от ферментов. Ультразвук используется также для разрушения таких внутриклеточных структур, как митохондрии и хлоропласты с целью изучения взаимосвязи между их структурой и функциями. Другое применение ультразвука в биологии связано с его способностью вызывать мутации. Исследования, проведённые в Оксфорде, показали, что ультразвук даже малой интенсивности может повредить молекулу ДНК.[источник не указан 661 день] Искусственное целенаправленное создание мутаций играет большую роль в селекции растений. Главное преимущество ультразвука перед другими мутагенами (рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи) заключается в том, что с ним чрезвычайно легко работать.
[Править]Применение ультразвука для очистки
Основная статья: Ультразвуковая очистка
Применение ультразвука для механической очистки основано на возникновении под его воздействием в жидкости различных нелинейных эффектов. К ним относится кавитация, акустические течения, звуковое давление. Основную роль играет кавитация. Её пузырьки, возникая и схлопываясь вблизи загрязнений, разрушают их. Этот эффект известен как кавитационная эрозия. Используемый для этих целей ультразвук имеет низкую частоты и повышенную мощность.
В лабораторных и производственных условиях для мытья мелких деталей и посуды применяются ультразвуковые ванны заполоненные растворителем (вода, спирт и т. п.). Иногда с их помощью от частиц земли моют даже корнеплоды (картофель, морковь, свекла и др.).
В быту, для стирки текстильных изделий, используют специальные, излучающие ультразвук устройства, помещаемые в отдельную ёмкость.
[править]Применение ультразвука в эхолокации
В рыбной промышленности применяют ультразвуковую эхолокацию для обнаружения косяков рыб. Ультразвуковые волны отражаются от косяков рыб и приходят в приёмник ультразвука раньше, чем ультразвуковая волна, отразившаяся от дна.
В автомобилях применяются ультразвуковые парктроники.
[править]Применение ультразвука в расходометрии
Для контроля расхода и учета воды и теплоносителя с 60-х годов прошлого века в промышленности применяются ультразвуковые расходомеры.
[править]Применение ультразвука в дефектоскопии
Ультразвук хорошо распространяется в некоторых материалах, что позволяет использовать его для ультразвуковой дефектоскопии изделий из этих материалов. В последнее время получает развитие направление ультразвуковой микроскопии, позволяющее исследовать подповерхностный слой материала с хорошей разрешающей способностью.
[править]Ультразвуковая сварка
Ультразвуковая сварка — сварка давлением, осуществляемая при воздействии ультразвуковых колебаний. Такой вид сварки применяется для соединения деталей, нагрев которых затруднен, или при соединении разнородных металлов или металлов с прочными окисными пленками (алюминий, нержавеющие стали, магнитопроводы из пермаллоя и т. п.). Так ультразвуковая сварка применяется при производстве интегральных микросхем.
