- •1. Кинематическое описание движения (формулы для описания поступательного и вращательного движения).
- •Поступательным называется такое движение твердого тела, при котором любая прямая, проведенная в этом теле, перемещается, оставаясь параллельной своему начальному направлению.
- •Движение тела по окружности с постоянной по модулю скоростью - это движение, при котором тело за любые равные промежутки времени описывает одинаковые дуги.
- •Ускорение при движении тела по окружности с постоянной по модулю скоростью (центростремительное ускорение)
- •2. Законы Ньютона для поступательного и вращательного движения.
- •Поэтому форма записи второго закона Ньютона для прямолинейной формы движения с учетом сказанного должна выглядеть иначе, а именно:
- •При неравномерном вращении тела запись второго закона Ньютона должна выглядеть так:
- •3. Постулаты специальной теории относительности и геометрия пространства времени.
- •4. Фундаментальные взаимодействия. Участники взаимодействия, переносчики взаимодействия, радиус взаимодействия, время взаимодействия.
- •5. Силы тяготения и электрические силы. Какие силовые поля называются потенциальными?
- •6. Силы упругости. Деформации, их виды.
- •7. Закон Гука и модуль Юнга.
- •8. Силы трения. Виды трения. Трение покоя. (График зависимости силы трения от величины внешней силы). Внутреннее трение, формула Стокса.
- •9. Закон сохранения импульса как фундаментальный закон природы.
- •10. Центр масс системы. Вычисление скорости центра масс.
- •12. Работа и кинетическая энергия. Мощность.
- •13. Закон сохранения полной механической энергии.
- •14. Момент инерции твердого тела. Момент импульса. Теорема Штейнера.
- •15. Уравнение движения и условия равновесия твердого тела.
- •16. Закон сохранения момента импульса. Кинетическая энергия вращения.
- •17.Формула ньютона для сил внутреннего трения. Коэффициент вязкости.
- •18. Колебания
- •Дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решение.
- •Получим
- •22. Амплитуда и фаза при вынужденных колебаниях. Резонансные кривые.
- •24. Поляризация волн. Три вектора, определяющих электромагнитную волну. Световой вектор. Виды поляризации.
- •25. Закон Брюстера.
- •30 Эффект Максвелла для поляризованного света.
- •31 Точечный источник волн. Плоская и сферическая волна.
- •32 Фазовая скорость волны. Длина волны, волновое число. Групповая скорость.
- •33 Когерентность, время когерентности, длина когерентности.
- •34 Интерференция плоских волн условия возникновения и наблюдения интерференционного максимума и минимума.
- •35. Интерференция в тонких пленках. Просветление оптики.
- •36. Полосы равного наклона.
- •37. Полосы равной толщины.
- •38. Изменение фазы волны при отражении от границы раздела двух сред.
- •39. Принцип Гюйгенса-Френеля.
- •40. Дифракция на круглом отверстии.
- •40. Дифракция на круглом отверстии.(это объяснение из учебника)
- •41. Дифракция Фраунгофера. Дифракционная решетка.
- •42. Условия возникновения дифракционного максимума и минимума.
- •43. Дифракция Фраунгофера и спектральное разложение. Разрешающая способность и дисперсия дифракционной решетки.
- •44.Дифракционные и дисперсионные спектры, их отличия.
- •45. Внешний фотоэффект. Законы Столетова.
- •46. Вольт-амперная характеристика фотоэлемента, ток насыщения и запирающее напряжение (от каких параметров они зависят).
- •47. Работа выхода при внешнем фотоэффекте, красная граница фотоэффекта.
- •48. Модели атома Томсона и Резерфорда.
- •49. Модель атома Бора, противоречия данной теории, все достоинства и недостатки.
- •50. Гипотеза де Бройля, свойства волн де Бройля.
- •51. Волновые свойства материи. Соотношения неопределенности Гейзенберга.
- •52. Гипотеза Борна, волновая функция. Весь ответ неправильный
- •53. Принцип неразличимости микрочастиц. Бозоны и фермионы.
- •56. Энергетическая диаграмма водородоподобного атома. Формула Ридберга.
- •57. Состав атомного ядра. Нуклоны.
- •58. Изотопы, изобары, изомеры
- •59. Дефект массы атомного ядра. Основы ядерной энергетики.
- •60. Закон радиоактивного распада в интегральной и дифференциальной форме.
- •Е м61. Закон Бугера
- •62. Характеристики излучения
- •63.Траектории движения α, β, γ излучения в электрическом, магнитном и гравитационном полях.
- •64. Способы регистрации радиоактивного излучения. Счетчик Гейгера и Камера Вильсона.
44.Дифракционные и дисперсионные спектры, их отличия.
Дисперсия света представляет собой разложение его потока, имеющего белый цвет, на монохроматические лучи, которые формируют световой спектр.
Дифракционный |
Дисперсионный |
-Образуется вследствие прохождения света через небольшие отверстия (области между близко расположенными объектами) или при дифракции на решетке -Самые отклоняющиеся лучи в дифракционном спектре — длинноволновые красные -Характеризуется неравномерным растяжением -Растянут в сторону длинноволновых лучей |
-Образуется вследствие преломления светового потока (например, при его прохождении через призму) -Самые отклоняющиеся лучи в дисперсионном спектре — коротковолновые фиолетовые -Характеризуется более равномерным растяжением -Растянут в сторону коротковолновых лучей |
Отличаются порядком цветов. В дисперсионном они идут (считая, от первоначального луча) - красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый; в дифракционном (считая от главного максимума) - фиолетовый, синий, голубой, зелёный, жёлтый, оранжевый, красный.
45. Внешний фотоэффект. Законы Столетова.
Позже сокращу.
Внешний фотоэффект – это явление вырывания электронов из твердых и жидких тел под действием света.
Затем в 1888-1890-х годах фотоэффект исследовалАлександр Григорьевич Столетов(1839 – 1896).
Он установил, что:
наибольшее действие оказывают ультрафиолетовые лучи;
с ростом светового потока растет фототок;
заряд частиц, вылетающих из твердых и жидких тел под действием света отрицателен.
Прежде чем сформулировать эти законы, рассмотрим современную схему для наблюдения и исследования фотоэффекта. Она проста. В стеклянных баллон впаяны два электрода (катод и анод), на которые подается напряжениеU. В отсутствии света амперметр показывает, что тока в цепи нет.
Когда катод освещается светом даже при отсутствии напряжения между катодом и анодом амперметр показывает наличие небольшого тока в цепи – фототока. То есть электроны, вылетевшие из катода, обладают некоторой кинетической энергией и достигают анода «самостоятельно».
При увеличении напряжения фототок растет.
Зависимость величины фототока от величины напряжения между катодом и анодом называется вольтамперной характеристикой.
Она имеет следующий вид. При одной и той же интенсивности монохроматического света с ростом напряжения ток сначала растет, но затем его рост прекращается. Начиная с некоторого значения ускоряющего напряжения, фототок перестает изменяться, достигая своего максимального (при данной интенсивности света) значения. Этот фототок называется током насыщения.
Чтобы «запереть» фотоэлемент, то есть фототок уменьшить до нуля, необходимо подать «запирающее напряжение» . В этом случае электростатическое поле совершает работу и тормозит вылетевшие фотоэлектроны
. (1)
Это означает, что ни один из вылетающих из металла электронов не достигает анода, если потенциал анода ниже потенциала катода на величину .
Эксперимент показал, что при изменении частоты падающего света начальная точка графика сдвигается по оси напряжений. Из этого следует, что величина запирающего напряжения, а, следовательно, кинетическая энергия и максимальная скорость вылетающих электронов, зависят от частоты падающего света.
Первый закон фотоэффекта. Величина максимальной скорости вылетающих электронов зависит от частоты падающего излучения (растет с ростом частоты) и не зависит от его интенсивности.
Если сравнить вольтамперные характеристики, полученные при разных значениях интенсивности (на рисунке I1и I2) падающего монохроматического (одночастотного) света, то можно заметить следующее.
Во-первых, все вольтамперные характеристики берут начало в одной и той же точке, то есть, при любой интенсивности света фототок обращается в ноль при конкретном (для каждого значения частоты) задерживающем напряжении . Это является еще одним подтверждением верности первого закона фотоэффекта.
Во-вторых. При увеличении интенсивности падающего света характер зависимости тока от напряжения не изменяется, лишь увеличивается величина тока насыщения.
Второй закон фотоэффекта. Величина тока насыщения пропорциональна величине светового потока.
При изучении фотоэффекта было установлено, что не всякое излучение вызывает фотоэффект.
Третий закон фотоэффекта. Для каждого вещества существует минимальная частота (максимальная длина волны) при которой еще возможен фотоэффект.
Эту длину волны называют «красной границей фотоэффекта» (а частоту – соответствующей красной границе фотоэффекта).
Через 5 лет после появления работы Макса Планка Альберт Эйнштейн использовал идею дискретности излучения света для объяснения закономерностей фотоэффекта. эйнштейн предположил, что свет не только излучается порциями, но и распространяется и поглощается порциями. Это означает, что дискретность электромагнитных волн – это свойство самого излучения, а не результат взаимодействия излучения с веществом.По Эйнштейну, квант излучения во многом напоминает частицу. Квант либо поглощается целиком, либо не поглощается вовсе. Эйнштейн представил вылет фотоэлектрона как результат столкновения фотона с электроном металла, при котором вся энергия фотона передается электрону. Так Эйнштейн создал квантовую теорию света и, исходя из нее, написал уравнение для фотоэффекта:
.
Здесь – постоянная Планка,– частота,– работа выхода электрона из металла,– масса покоя электрона,v– скорость электрона.
Это уравнение объясняло все экспериментально установленные законы фотоэффекта.
Так как работа выхода электрона из вещества постоянна, то, с ростом частоты, растет и скорость электронов.
Каждый фотон выбивает один электрон. Следовательно, количество выбитых электронов не может быть больше числа фотонов. Когда все выбитые электроны достигнут анода, фототок расти прекращает. С ростом интенсивности света растет и число фотонов, падающих на поверхность вещества. Следовательно, увеличивается число электронов, которые эти фотоны выбивают. При этом растет фототок насыщения.
Если энергии фотоны хватает лишь на совершение работы выхода, то скорость вылетающий электронов будет равна нулю. Это и есть «красная граница» фотоэффекта.
Внутренний фотоэффект наблюдается в кристаллических полупроводниках и диэлектриках. Он состоит в том, что под действием облучения увеличивается электропроводность этих веществ за счет возрастания в них числа свободных носителей тока (электронов и дырок).