Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
пособие для ИДЗ для дневн 3 семестр осень 2016.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
947.71 Кб
Скачать

2. Общая физика (волны и оптика)

В данном разделе рассматриваются следующие темы:

- Свободные гармонические колебания, сложение колебаний;

- Затухающие и вынужденные колебания. Переменный ток;

- Упругие волны, электромагнитные волны;

- Геометрическая оптика;

- Интерференция света;

- Дифракция света;

- Поляризация света;

- Законы теплового излучения;

- Фотоэффект. Давление света;

- Эффект Комптона.

По каждой теме приведено по 20 задач для самостоятельного решения.

2.1 Основные законы и формулы

Кинематическое уравнение гармонических колебаний материальной точки

Мгновенная скорость материальной точки, совершающей гармонические колебания

Мгновенное ускорение материальной точки, совершающей гармонические колебания

Связь между циклической частотой , периодом колебаний Т и частотой 

= 2 /Т = 2.

Сила, действующая на тело при свободном гармоническом колебании

Дифференциальное уравнение свободных колебаний тела массой m, закрепленного на пружине с упругостью k

где

Дифференциальное уравнение свободных электромагнитных колебаний

Период колебаний в электромагнитном контуре (формула Томсона)

Изменение напряжения на конденсаторе и силы тока в контуре

Полная энергия материальной точки, совершающей гармонические колебания

Полная энергия электромагнитного поля колебательного контура

Период колебаний тела, подвешенного на пружине (пружинный маятник)

Период колебаний математического маятника

Период колебаний физического маятника

Амплитуда результирующего колебания при сложении гармонических колебаний одного направления и оди­наковой частоты

Начальная фаза результирующего колебания

Дифференциальное уравнение затухающих колебаний

Уравнение смещения в затухающих колебаниях

Период затухающих колебаний

Время релаксации

Логарифмический декремент затухания 

Дифференциальное уравнение затухающих электромагнитных колебаний

β = R/2L

Период и частота затухающих электромагнитных колебаний

Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний

Амплитуда вынужденных колебаний

Резонансная циклическая частота и резонансная амплитуда

Дифференциальное уравнение вынужденных электрических колебаний

q = q0sin(t-),

Полное сопротивление цепи

Действующие (или эффективные) значения тока и напряжения

Уравнение плоской бегущей волны

Волновое число

Связь разности фаз Δ колебаний с расстоянием Δх между точками среды, отсчитанным в направлении распространения коле­баний,

Связь между длиной волны и ее скоростью

Фазовая скорость

Групповая скорость

Связь между групповой и фазовой скоростью

Эффект Доплера

Уравнение электромагнитной волны:

Фазовая скорость v электромагнитных волн

Связь между мгновенными значениями векторов напряженностей электрического Е и магнитного Н полей волны в любой точке

Объемная плотность энергии электромагнитных волн

Модуль плотности потока энергии

Вектор плотности потока электромагнитной волны (вектор Умова-Пойтинга)

Интенсивность плоской монохроматической бегущей электромагнитной волны

Закон преломления света

Предельный угол

,

формула тонкой линзы

Фокусное расстояние сферического зеркала

F= R/2

Скорость света в среде

Оптическая длина пути световой волны

Оптическая разность хода двух лучей равна

Связь разности фаз с оптической разностью хода

Условие максимума при интерференции

, где k = 0, 1, 2,….

Условие минимума при интерференции света

, где k = 0, 1, 2,….

Оптическая разность хода лучей, возникающая при отражении монохроматического света от верхней и нижней поверхностей тонкой пленки, находящейся в воздухе

Радиус светлых колец Ньютона в отраженном свете

Радиус темных колец Ньютона в отраженном свете

Угол φ отклонения лучей, соответствующий максимуму (светлая полоса) при дифракции на одной щели

Дифракционный минимум от одной щели

Условие главных максимумов для дифракционной решетки

Разрешающая способность дифракционной решетки

Формула Вульфа–Брэггов

Закон Брюстера

Закон Малюса

Степень поляризации света

Угол поворота плоскости поляризации φ монохроматического света при прохождении через раствор

Закон Стефана–Больцмана

Закон смещения Вина

Формула Планка

Масса, энергия и импульс фотона

,

Формула Эйнштейна для фотоэффекта

Красная граница фотоэффекта

,

Давление света

Формула Комптона

Комптоновская длина волны

, 2,436 пм.