
- •2.Затухающие колебания
- •2.1 Общие представления и понятия
- •2.2 Элементы теории.
- •2.3 Задачи
- •3 Вынужденные колебания
- •3.1 Общие представления
- •3.2 Элементы теории
- •1Нт1(з) На рисунке приведена векторная диаграмма вынужденных колебаний в электрическом контуре
- •3.3 Задачи
- •Раздел 1. Общие представления о волнах.
- •1.1 Основные определения и понятия.
- •1.2.Элементы теоретического описания
- •1.3 Задачи
- •Раздел 2. Электромагнитные и упругие волны.
- •2.1. Основные определения и понятия.
- •2.2. Элементы теоретического описания.
- •2.3. Задачи.
- •Раздел 3. Сложение волн и интерференция.
- •3.1. Основные определения и понятия
- •3.2 . Элементы теоретического описания.
- •3.3. Задачи
- •Л 4. Элементы волновой оптики (дифракция света).
- •4.1. Основные определения и понятия.
- •4.2. Элементы теоретического описания.
- •14. (Нт1). (з). Интенсивность на экране в центре дифракционной картины от диафрагмы, на которой укладываются 3 зоны Френеля, равна l1, а при отсутствии диафрагмы равна l0. При этом:
- •15. (Нт2). (з). Амплитуда волны в точке наблюдения, если на ее пути установить экран, открывающий 3,5 зоны Френеля,
- •31. (Нt1). (з). Угловые дисперсии спектров 2-го порядка (d2) и 4--го порядка (d4) связаны отношением:
- •35. (Нt1). (з). Если увеличить период дифракционной решётки в 2 раза, то угловая дисперсия в спектре 2-го порядка:
- •36. (Нt1). (з). Плоская монохроматическая световая волна нормально падает на узкую щель. При увеличении ширины щели в два раза угловая ширина центрального максимума:
- •38. (Нt2).(з). На рис. Приведены спектры одного порядка для 2-х дифракционных решёток (d- период, n – число штрихов на всей решётке).
- •39. (Нт2). (з). Максимальный порядок спектра дифракционной решетки с периодом d при освещении светом с длиной волны λ определяется соотношением
- •40.(Нт1). (з). Положение главных максимумов после прохождения дифракционной решетки светом с длиной волны определяется параметром (см. Рисунок) :
- •4.3. Задачи.
Раздел 2. Электромагнитные и упругие волны.
2.1. Основные определения и понятия.
1.(НТ1). (З). Постоянное магнитное поле создают:
A) Постоянные токи и отдельные заряды, движущиеся с постоянной скоростью;
*B) Только постоянные токи;
C) Постоянные токи и магнитные заряды;
D) В предыдущих вариантах нет правильного ответа.
2. (НТ1). (З). Неправильными выражениями являются:
*A);B)
;C)
;D)
.
3. (НТ1). (З). Правильными выражениями являются:
A);
*B)
;
*C)
;
*D)
;
4.
(НТ1). (З). Одно из уравнений Максвелла
имеет вид
.
это:
A)
Плотность всех зарядов в элементе
пространства с координатами;B)
плотность поляризационных зарядов в
;
*C)
плотность сторонних зарядов;D)
разность плотностей сторонних и
поляризационных зарядов.
5.
(НТ1). (З). Теорема Остроградского - Гаусса
утверждает, что
равен:
A);B)
;
*C)
;D)
.
6.
(НТ1). (З). Одно из уравнений Максвелла
имеет вид
.
Решив уравнение можно найти:
A)
Полное распределение произвольного
электрического поля в пространстве
в любой момент времени;B)
Только распределение вихревого
электрического поля в разные моменты
времени;
*С) Распределение потенциальной
составляющей поля в любой момент
времени;D)т.к.-источник
поля , то любое поле , но там где
.
7.
(НТ1). (З). Одно из уравнений Максвелла
имеет вид
.
Так как поля
связаны между собой релятивистскими
преобразованиями, то в рассматриваемой
системе отсчета решение уравнения
позволяет найти:
A)
Полеи
;B)
Потенциальную и вихревую (соленоидальную)
составляющую поля
;
*C)Только
потенциальную составляющую пол
и
её преобразование в
,
в двигающейся системе отсчёта
;D)потенциальную и
вихревую составляющие
,
но только при использовании других
уравнений Максвелла.
8. (НТ1). (З). Правильным соотношением является:
A);B)
;
*C)
;D)
9. (НТ1). (З). Неправильными выражениями являются:
A);B)
;C)
;D)
.
Ответы: А, С, D.
10 . (НТ1). (З). Правильными выражениями являются:
A);
*B)
;C)
;
D)/
11.
(НТ1). (З).
внутри плоского конденсатора в системе
СИ равен:
104A/M2 ;
*
.104Tл;
104/
Тл;
.102Тл.
12.
(НТ1). (З). Для уравнений Максвелла плоская
электромагнитная волна
является:
*A) Частным решением уравнений Максвелла в изотропной среде;
В) Не является решением уравнений Максвелла, т.к. они сводятся к волновому уравнению;
С) Частным решением в любой среде;
D) Общим решением в изотропной среде.
13.
(НТ1). (З). В однородной изотропной среде
у линейно поляризованной электромагнитной
волны векторы
в каждой точке пространства:
*A) становятся равными нулю в один и тот же момент времени;
В)
становятся равными нулю со сдвигом
фазы, равным
,
т.к. поток энергии в волне всегда отличен
от нуля;
С) никогда не обращаются в нуль, т.к. поток энергии, переносимой волной, всегда отличен от нуля;
D)cтановятся равными нулю одновременно только в плоской волне.
14.
(НТ1). (З). Плоская электромагнитная
волна в избранной системе координат
распространяется вдоль осиOZ(рис.) Аналитическое выражение для волны
имеет вид:
А)
;
B);
*C);
D).
15.
(НТ1). (З). Ниже приведены формулы,
описывающие изменение полей
в пространстве в избранной системе
отсчета (рис.). Для плоской электромагнитной
волны, бегущей вдоль осиOZвлево, верными ответами являются:
A);
;
B);
;
C);
;
*D) верные ответы отсутствуют.
16.
(НT1). (З). Векторы
и
в
бегущей волне колеблются синфазно, так
как:
А)
;
В)
; С)
;
*D). Т.к. они должны удовлетворять всем уравнениям Максвелла.
17.(НT1).
(З). Электромагнитная волна, в которой
электрическое поле изменяется по закону:
А) соответствует обычной бегущей линейно поляризованной волне;
*В) не может существовать, т. к. это продольная волна;
С)
соответствует плоской бегущей волне,
если
;
D) соответствует стоячей волне.
18.
(НТ1). (З). Говорят, что векторы
образуют правую тройку векторов. Это
означает, что:
A);B)
;
*C)
;D)
;
19.
(НТ1). (З). Плоская бегущая волна имеет
компоненты
. Волна распространяется :
*A)
вдоль осиY;
B) в сторону отрицательных значений «у»;
С) параллельно оси Х ( т.к. Е-силовой вектор);
D) туда куда направлена фазовая скорость волны, направление вектора которой не может быть определено из приведенных данных.
20. (НТ1). (З). По классическим представлениям электромагнитные волны в свободном пространстве обладают следующим числом степеней свободы:
A)
двумя степенями свободы ( т.к. в нем
колеблются векторыи
);
*В) бесконечным числом степеней свободы ( т.к. поля реализуются в каждой точке пространства ( т.е. непрерывно);
С) ограниченным числом степеней свободы, зависящим от частоты ( чем выше частота , тем больше степеней свободы);
D) бесконечным числом степеней свободы ,но в случае бесконечного спектра частот.
21.
(НТ1). (З). Векторы
взаимно перпендикулярны в электромагнитной
волне (и образуют правую тройку векторов):
А) только в вакууме;
*В) всегда в вакууме и однородном изотропном диэлектрике;
С) всегда в вакууме и любом однородном веществе;
D) в вакууме и любом веществе.
22. (НТ2). (З). Отношение магнитной составляющей силы Лоренца к электрической, действующей на заряд в электромагнитной волне равно:
A)
1,-т.к.энергия, запасённая в магнитном и
электрическом полях в волне одинакова;B),
поскольку в волне
;
*C)
,
т.к
;D)
не может быть однозначно определено,
поскольку воздействие поля зависит от
условий, в которых находятся заряды в
веществе.
23. (НТ1). (З). Основным «силовым» вектором, действующим на электрический заряд в электромагнитной волне, считают:
A)
оба вектораи
т.к. волна распространяется со скоростью
света;B) вектор
,
т.к. в волне
;
*C)
вектор
,поскольку
отношение
;D)
или вектор
или
в
зависимости от того какая из составляющих
силы Лоренца больше.
24. (НT2). (З). Неправильнымзначением размерности для интенсивности электромагнитной волны является:
Ответы:
А, В.
25. (НТ1). (З). Вектор Пойнтинга есть:
А) вектор потока энергии в электромагнитной волне;
*В) вектор плотности потока энергии в электромагнитной волне;
С) интенсивность волны;
D) мощность потока энергии в волне.
26.
(НТ1). (З). Значение вектора Пойнтинга
в плоской бегущей волне :
А)
неизменнoт.к. через любую
поверхность, перпендикулярнуюпереносится
одна и та же энергия (
-фазовая
скорость);
*В)
изменяется от 0 до
;
С)
уменьшается по экспоненциальному
закону с удалением от источника, т.к.
мощность источника ограничена;
D)
уменьшается экспоненциально, т.к.
мощность источника ограничена и
одновременно колеблется от 0 до,
гдеz– расстояние до
источника..
27. (НТ1). (З). Интенсивность электромагнитной волны в вакууме - это среднее значение:
*А) вектора Пойнтинга:
В) потока энергии в волне;
*С) плотности потока энергии;
D) мощности в волне на избранной в пространстве поверхности.
28. (НТ2). (З). Интенсивность (I) плоской гармонической волны в вакууме равна:
*А)
;
В)
; С)
)
;D)
.
Неверными выражениями являются:
29. (НТ1). (З). Определите все неверные ответы. Мощность потока энергии это :
A) полная энергия, переносимая волной в единицу времени;
В) энергия,
переносимая волной в единицу времени
через замкнутую поверхность, каждый
элемент которой перпендикулярен вектору
Пойтинга
;
*C) энергия, которая переносится волной за период ;
*D) энергия, переносимая волной через заданную поверхность в единицу времени .
Неверными ответами являются:
30. (НТ1). (З). Если Е – модуль Юнга, ρ- плотность твердого тела, то фазовая скорость продольных упругих волн в твердом теле равна:
А)
; * В)
; С)
;D)
.
31. (НТ1). (З). В адиабатической звуковой волне в газах фазовая скорость равна :
А)
; В)
; *С)
;D)
Здесь
-константа
Пуассона, М- молярная масса,m-
масса молекул,
-
плотность, Р – давление газа.
Неверными ответами являются:
32.
(НТ2). (З). В упругой нити фазовая скорость
волн
.
В этой формуле :
А)
Fн- коэффициент
упругости нити,S– площадь
сечения,-плотность;
В)
Fн- сила натяжения
нити,S– длина,-
плотность нити;
*С)
Fн- сила натяжения
нити,S– площадь сечения,-
плотность нити;
D)Fн- сила натяжения
нити,S– длина нити,-
давление внутри нити.
33.
(НТ1). (З). В большинстве случаев фазовая
скорость звуковых волн в газах
количественно правильно описывается
формулой
,
где γ – постоянная Пуассона. Формулу
получают, предположив, что в сжатиях и
разрежениях волны изменяются
А) только температура;
В) только температура при V=const;
*С) объем слоев и температура в них (адиабатический процесс);
D) только давление (изохорный процесс);
34. (НТ1). (З). Звуковые волны в газах и жидкостях могут быть:
А) продольными и поперечными;
*В) только продольными;
С) в газах только продольными, в жидкостях продольными и поперечными;
D) в газах только продольными, в жидкостях при большой длине волны продольными и поперечными, малой только продольными/
35. (НТ1). (З). В твердых телах в равновесии силы притяжения между структурными элементами (атомами, молекулами)
А) отсутствуют;
* В) между каждой парой существуют, но равнодействующая на каждый элемент равна нулю;
С) не равны нулю, т.к. внутри существует давление, стягивающее атомы;
D) Наличие или отсутствие равнодействующей всех сил, действующей на каждый атом зависит от вида вещества.
36. (НТ1). (З). Фазовые скорости продольных и поперечных волн:
А) всегда одинаковы, т.к. определяются значением модуля Юнга;
*В) в принципе они всегда разные, т. к. у первых определяются значением модуля Юнга, а у вторых модулем сдвиговых деформаций;
С) разные только в анизотропных веществах;
D) разные только в кристаллах, образованных из атомов разных типов.
37.
(НТ2). (З). Для звуковых волн в газах
волновое уравнение часто записывают в
виде
,
гдеp– давление,
- скорость звука. В твердых телах это
уравнение
A) применимо для анализа продольных и поперечных волн, если в качестве волновой функции используется изменение давления;B) не имеет смысла т.к. упругие волны в твёрдых телах всегда векторные а давление скалярная величина; *C) применимо с определёнными оговорками к продольным волнам для анализа приращений плотности (и, соответственно, давления в волне);D) справедливо утверждение А), но только для изотропных веществ.
38. (НТ1). (З). В кристаллах длины упругих волн изменяются:
A)
непрерывно и , в пределе, от нуля до
бесконечности;B)
непрерывно , но от “2а” до удвоенного
размера кристалла (L)
(L-половина длины волны,
а - расстояние между атомами);
*C)
дискретно;
;
;D)
как дискретно так и непрерывно, в
зависимости от направления волны.
39. (НТ1). (З). Интенсивность плоской незатухающей волны:
A)
убывает с расстоянием ~;
*B)
постоянна;C) меняется
в каждой точке по закону
или
;D)
меняется в каждой точке по закону
или
.
40.( НТ1). (З). Сумма потенциальной и кинетической энергии в плоской бегущей звуковой волне в данной точке пространства изменяется со временем:
A)
по законуsin;
*B)
по законуcos2
;C)
по законуcos
;D)
остается постоянной.
41. ( НТ1). (З). Вектор Умова описывается выражением:
A);
*B)
;C)
;D)
.