
- •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.
2.2. Элементы теоретического описания.
1. (НТ1). (З). Если ρ- удельное сопротивление среды,ε- относительная диэлектрическая проницаемость,χ- магнитная восприимчивость, то материальные уравнения для изотропной среды, входящие в систему уравнений Максвелла, имеют вид:
А);
В)
;
*С)
;D)
.
2.
(НТ2). (З). Если поле
,
то
имеет компоненты:
A)
;
*B)
;
C);D)
3.(HТ2).
(З). Если поле,
то
имеет компоненты:
A);B)
;
*C);D)
т.к.
.
4.(HТ2).
(З). В электромагнитной волнекомпоненты
равны:
A);B)
;
*C)
; *D)
.
Неправильные соотношения:C;D
5.
(HТ2). (З). В электромагнитной
волнекомпоненты
равны:
A)*B)
C)
D) В приведённых выше
ответах нет правильного.
6.
(HТ2). (З). В электромагнитной
волне в вакуумекомпоненты ротора
в системе СИ равны:
A);
*B)
C)всегда равен нулю, т.к.
-
вихревое поле (компоненты ротора в
каждый момент компенсируют друг друга)
Не равна нулю дивергенция
т.к.
определяет плотность тока смещения
т.е.источник поля
;D)
.
7. (НТ1). (С). Выражениям в левом столбце соответствуют следующие выражения, стоящие а правом столбце:
A)
|
A)
B)
C)
D)
|
Ответ: А-В, В-D, С-С,D-A.
8.
(НТ1). (З). Если решение уравнения
известно, то с помощью уравнения
:
A)
Можно найти производную,
а затем и
;
*B)
невозможно найти
;C)
можно найти
,
но лишь в отдельных случаях (при известных
начальных условиях)D)определяется
только потенциальная часть
,
т.к. решение первого уравнения даёт
потенциальную составляющую поля
9.
(НТ1). (З). В некоторой области пространства
для электромагнитного поля оказалось:
.
Соотношения означают, что в этой области:
A)и
- вихревые поля;
*B)
-
вихревое (всегда!),
- может быть вихревым или потенциальным;C)
- вихревое поле,
- потенциальное, но в рассматриваемой
области нет источников;D)
Для однозначного ответа недостаточно
данных, т.к. неизвестно распределение
токов и зарядов, а также их зависимость
от времени.
10.
(НТ1). (З). Если интеграл по некоторому
контуру (L), то:
A) Магнитное поле отсутствует – оно всегда вихревое и порождается токами, электрическое поле – потенциальное.B) Магнитное и электрическое поля потенциальны.C) Магнитное и электрическое поля не зависят от времени и могут быть либо потенциальными либо вихревыми. *D) Электрическое поле потенциально, для магнитного поля алгебраическая сумма токов, пересекающих поверхность, охватываемую контуром, равна нулю.
11. (НТ2). (З). Постоянному полю в вакууме соответствует система уравнений Максвелла:
A);
*B);
C);
D);
12. (НТ2). (З). Переменному полю в вакууме соответствует система уравнений Максвелла:
A);
B);
C);
*D).
13. (НТ2). (З). Переменному полю в среде в общем случае соответствует система уравнений Максвелла:
A);
B);
*C);
D).
14. (НТ2). (З). Постоянному полю в среде соответствует система уравнений Максвелла:
*A);
B);
C);
D).
15. (НТ2). (З). Волновое уравнение, решением которого является плоская поперечная электромагнитная волна, можно получить из системы уравнений Максвелла:
A);
B);
C);
*D)
.
16.
(НТ2). (З). Плоские электромагнитные волны
не являются частным решением следующих
уравнений:
А)
;
B);
*C);
*D).
17.
(НТ1). (З). Плоские электромагнитные волны
не являются решением уравнений
:
A)
только при условии;
В)
всегда, если
;
*C)
в любой однородной изотропной линейной
среде при выполнении условия:;
*D)
в любой однородной изотропной линейной
среде при выполнении условия:.
18.
(НТ2). (З). Для плоской электромагнитной
волны
волновое уравнение может быть записано
в виде:
А)
;
B);
*C);
D);
Неправильными выражениями являются:
19.
(НТ2). (С). Установите все соответствия
между правым и левым столбцам, чтобы
получить волновые уравнения, частным
решением которых является плоская
электромагнитная волна
:
A)A)
B)B)
C)C)
D)D)
Ответы: ВА; СА; АС; DC.
21. (НТ1). (З). Неверными являются соотношения :
А)
;
*B);
C);
*D).
22.
(НТ1). (З). В электромагнитной волне,
распространяющейся в однородном
изотропном пространстве соотношение
между амплитудами электрического
и
магнитного (
)
полей равно:
*А)
;
В)
;
С)
;D)
.
23.
(НТ1). (З). Если в плоской электромагнитной
волне известно значение амплитуды
электрического поля
,
то значение амплитуды магнитного поля
(
)
может быть определено по формуле:
*A);B)
;C)
;D)
.
24.
(НТ1). (З). Если в плоской электромагнитной
волне известно значение амплитуды
электрического поля
,
то значение амплитуды магнитного поля
(
)
может быть определено по формуле:
A);*B)
;C)
;D)
.
25. ( НT1). (З).Неправильнымутверждением является:
A)
электромагнитные волны в вакууме
поперечные;B);
*C)
векторы
и
колеблются с фазовым сдвигом
;D)
.
26.
(НТ2). (С). Для 2-х сред с диэлектрическими
проницаемостями
отношению
величин из левого столбика соответствуют
следующие их численные значения из
правого столбика:a)
a) 1/2
b)
b) 2
c)
c) 4
d)
d) 1
A) a-b, b-d, c-d, d-b; B) a-a, b-a, c-b, d-c; *C) a-b, b-d, c-b, d-c; D) a-a, b-d, c-b, d-b;
27.
(НТ1). (З). В заданном элементе пространства
(рис.) значение вектора Пойнтинга в
плоской гармонической волне :
*А)
изменяется со временем по гармоническому
закону с удвоенной частотой:
;
B)
не зависит от времени и;
C)
колеблется со временем так же как и
векторы,т.е.
;
D)
равно.
28.
(НТ2). (З). Определите все
неверные ответы. ЕслиI– интенсивность волны,,
- напряженности полей,
- нормаль, параллельная вектору Пойнтинга
(
),
то мощность потока энергии (Р) равна:
A)B)
C)D)
Ответы: В, D.
29.
(НТ1). (З). Пусть w- плотность
энергии электромагнитного поля,- вектор Пойнтинга. Модуль импульса,
который переносится единицей объема
волнового поля
,
равен :
A)(m- релятивистская масса
единицы объёма поля);
*B)
;C)
;D)
.
30.
(НT2). (З). Среднее значение
вектора Пойнтинга плоской электромагнитной
волны в вакууме равно.
Напряженность магнитного поля
равна:
A);
*B)
;C)
;D)
.
31. (НТ2). (З). Для электромагнитной волны в вакууме утверждению в левом столбике соответствует следующее соотношение, стоящее в правом столбике:
a) модуль импульса единицы объема
электромагнитной
волны рw
равен:a);
b)
плотность энергииравна:b)
;
c)
модуль вектора Пойнтингаравен:c)
;
d)
интенсивность волныI
равна: d);
Варианты ответов: A) a-b, b-a, c-c, d-a; B) a-b, b-d, c-d, d-c; * C) a-c, b-d, c-a, d-b; D) a-d, b-a, c-b, d-c;
32.
(НТ2). (З). Пусть - вектор Пойнтинга,
,
-амплитуды напряженности полей у
гармонической плоской волны в вакууме.
Плотность потока импульса в волне,
распространяющейся вдоль осиOZ,
равна:
A)т.к.
вектор
направлен
вдоль
*B)
т.к.
-результат
действия силы Лоренца, параллельный
*C)
,
т.к.
D)
,
т.к
Неверными являются следующие ответы:
33. (НТ1). (З). В результате поглощения электромагнитной волны веществом единичной поверхности среды в единицу времени передается импульс:
A);B)
;C)
;D)
.
Неверные ответы: В, D.
34. (НТ2). (С). Выражению, стоящему в левом столбике, соответствует следующее соотношение, стоящее в правом столбце:
А) Давление света на вещество в результате его поглощения равно |
|
А)
|
В) Давление электромагнитной волны на вещество при полном отражении равно |
|
В)
|
С) Вектор импульса, переносимый единицей объема волны равен |
|
С)
|
D) Интенсивность волны равна |
|
D)
|
Ответ: A-D; B-C; C-A; D-B.
35.(HТ2). (З). Если при попадании в вещество свет сначала испытывает рассеяние и поглощается уже рассеянный свет, то давление света:
*A)
останется таким же как и в отсутствие
рассеяния;
B),
т.к. в каждом акте рассеяния будет
передаваться импульс, больший чем при
поглощении;
C),
поскольку излучение будет постепенно
поглощаться;
D) в зависимости от соотношения между расстоянием и поглощением возможны все три варианта.
36. (НТ1). (З). Если умножить амплитуду магнитного поля на удельное сопротивление вакуума, то получим:
*А) напряженность поля Еm;
В) энергию, запасенную в магнитном поле;
С) значение вектора магнитной индукции;
D) интенсивность волны.
37.
(НТ2). (З). Если интенсивность электромагнитной
волны равна,
то значение амплитуды электрического
поля в волне
:
А) не может быть никогда;
*В)
будет в диэлектрике с
;
С) возможно если пучок электромагнитных волн дефокусировать;
D) возможно в среде, где волна испытывает случайное рассеяние.
38. (НТ1). (З). Общая формула для фазовой скорости упругих волн в жидкостях и газах равна:
А)
; В)
; * С)
;D)
39.
(НТ2). (З). Простейшей моделью твердого
тела является цепочка атомов, связанных
между собой квазиупругими силами. На
рисунке приведена для цепочки атомов
зависимость
ω от kдля упругих волн. Из рисунка следует, что волны:
А) не обладают дисперсией;
* В) дисперсия нормальная;
С) дисперсия аномальная;
D) по кривым нельзя определить вид дисперсии
40.
(НТ1). (З). Дисперсионные соотношения для
цепочки квазиупруго связанных атомов
имеют вид
.
Из уравнения следует, что волны в цепочке:
А) не обладают дисперсией;
* В) дисперсия нормальная;
С) дисперсия аномальная;
D) по формуле нельзя однозначно определить вид дисперсии.
41.
(НТ1). (З). Дисперсионные соотношения для
цепочки квазиупруго связанных атомов
имеют вид
. Из уравнения следует , что дисперсия
отсутствует при:
*А)
0
В)
С)
D)
42.
(НТ2). (З). Для упругой волны
выражениям, стоящим в левом столбце,
соответствуют следующие соотношения
из правого:
a) плотность кинетической энергииwк b) плотность потенциальной энергииwп c)
вектор Умова
d) интенсивность волныI |
a)
b)
c)
d)
|
Варианты ответов:
A) a-a, b-a, c-d, d-c; B) a-a, b-b;
C) a-d, b-b, d-c; *D) a-b, b-b, c-d, d-c.
43.
(НТ2). (З). На рисунке представлен мгновенный
снимок, плоской бегущей вдоль оси ОХ,
звуковой волны. Распределение значений
вектора Умова в пространстве имеет вид
A)
т.к.
WkиWn
частиц изменяются в противофазеB)
WkиWn
синфазныWkиWnтам где
*C)
WkиWnсинфазны их максимумы при
D)
т.к.
поток энергии периодически изменяет
направление
44. (НТ2). (З). На рисунке представлен мгновенный снимок скорости смещения частиц в упругой волне. Распределение значений вектора Умова в пространстве имеет вид:
A)т.к.WkиWn
частиц изменяются в противофазе
*B)WkиWn
синфазныWkиWnтам где
C)
WkиWnсинфазны их максимумы при
D)т.к.
поток энергии периодически изменяет
направление
45.
(НТ1). (З). В металлической пластине в
направлении, перпендикулярном ее
границе, возбуждают продольную или
поперечную упругие волны одинаковой
амплитуды. Падая на границу с воздухом,
волна:
*А) не возбуждает в воздухе волну, если она поперечная;
В) и поперечная и продольная волны возбуждают одинаковую волну;
С) поперечная волна возбуждает волну малой интенсивности;
D)
эффективность возбуждения зависит от
отношения коэффициентов сдвиговой
деформации (G) и модуля
Юнга. Привозбуждение более эффективно поперечной
волной.