
- •Введение
- •Содержание разделов дисциплины
- •Тема 2.2 Термодинамика
- •Тема 2.3 Реальные газы
- •Тема 2.4 Свойства жидкостей и твердых тел
- •Раздел 3. Электричество и магнетизм
- •Тема 3.1 Элементы электростатики
- •Тема 3.2 Постоянный электрический ток
- •Задания для самостоятельной работы студентов и методические указания по их выполнению
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Способ 2
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Элементы электростатики Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Взаимодействие точечных зарядов. Закон Кулона
- •Напряженность электрического поля
- •Потенциал поля точечных зарядов. Работа по перемещению зарядов в поле
- •Движение заряженных частиц в электрическом поле
- •Электрическая емкость. Конденсаторы
- •Энергия электрического поля
- •Постоянный электрический ток Основные формулы
- •Сила тока I
- •Сопротивление однородного проводника r
- •Сопротивление соединения проводников:
- •Закон Ома
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Закон Ома для участка цепи
- •Закон Ома для всей цепи
- •Правила Кирхгофа
- •Работа и мощность тока
- •Электромагнетизм Основные формулы
- •Принцип суперпозиции (наложения) магнитных полей
- •Закон Био-Савара-Лапласа
- •Закон электромагнитной индукции
- •Индуктивность контура с током
- •Объемная плотность энергии магнитного поля
- •Примеры решения задач
- •Механические колебания и волны Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Кинематика гармонических колебаний
- •Волны в упругой среде
- •Электромагнитные колебания и волны Основные формулы
- •Формула Томсона
- •Связь длины электромагнитной волны с периодом т и частотой колебаний
- •Скорость электромагнитной волны в среде с диэлектрической проницаемостью и магнитной проницаемостью
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Геометрическая оптика и фотометрия Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Геометрическая оптика
- •Фотометрия
- •Тепловое излучение, квантовые свойства света Основные формулы
- •Закон Кирхгофа
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Закон Стефана-Больцмана. Закон Вина
- •Фотоэлектрический эффект
- •Строение атома Резерфорда – Бора Основные формулы
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Строение ядра атома Основные формулы
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Основные единицы физических величин си
- •Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц
- •Основные физические постоянные
- •Литература
- •Содержание
Электромагнитные колебания и волны Основные формулы
-
Формула Томсона
Период собственных колебаний в контуре без активного сопротивления
-
индуктивность контура;
- электроемкость контура.
-
Связь длины электромагнитной волны с периодом т и частотой колебаний
-
скорость электромагнитной волны в
вакууме.
-
Скорость электромагнитной волны в среде с диэлектрической проницаемостью и магнитной проницаемостью
Пример. Колебательный контур, состоящий из воздушного конденсатора с двумя пластинами площадью 0,01 м2 каждая и катушки с индуктивностью 1 мкГн. Резонирует на длину волны 10 м. Определить расстояние между пластинами конденсатора.
Дано: |
Решение: |
|
Электроемкость
плоского конденсатора
Из
формулы Томсона
|
|
Из
соотношения
найдем
(3)
Подставляя (3) в (2). А затем полученное выражение в (1), получим для d
Вычисления:
Проверка размерностей:
Ответ:
Задачи для самостоятельного решения
-
Катушка индуктивностью 1 мГн и конденсатор электроемкостью 500 мкФ соединены параллельно. Найти период колебаний в контуре.
-
Колебательный контур состоит из параллельно соединенных конденсатора электроемкостью 1 мкФ и катушки индуктивностью 1 мГн. Найти частоту колебаний.
-
Индуктивность колебательного контура равна 0,5 мГн. Какова должна быть электроемкость контура, чтобы он резонировал на длину волны 300 м.?
-
На какую длину волны будет резонировать контур, состоящий из катушки индуктивностью 4 мкГн и конденсатора электроемкостью 1 нФ?
-
Определить скорость электромагнитных волн в парафине, если его диэлектрическая проницаемость
и магнитная проницаемость
.
-
Найти диапазон длин волн радиоприемника, если во входном колебательном контуре индуктивность L=0,1 мГн, а емкость меняется от 10-12 Ф до10-10 Ф.
5. оптика
Геометрическая оптика и фотометрия Основные формулы
-
Закон отражения света
-
угол падения;
- угол отражения.
-
Закон преломления света
-
угол падения;
- угол преломления;
- относительный показатель преломления
второй среды относительно первой;
и
- абсолютные показатели преломления
первой и второй сред.
-
Предельный угол полного внутреннего отражения
-
Оптическая сила тонкой линзы D
f
– фокусное расстояние линзы;
- абсолютный показатель преломления
вещества линзы;
- абсолютный показатель среды;
- относительный показатель преломления
вещества линзы относительно среды;
радиусы выпуклых поверхностей линзы
и
берутся со знаком плюс, вогнутых со
знаком минус.
-
Формула тонкой линзы
a – расстояние от оптического центра линзы до предмета; b – расстояние от оптического центра до изображения; если фокус мнимый (линза рассеивающая), то фокусное расстояние f<0.
-
Основные формулы фотометрии
Полный световой поток Ф
I – сила света источника.
Освещенность поверхности Е
Ф – световой поток, падающий на поверхность S;
S – площадь поверхности.
Освещенность, создаваемая изотропным точечным источником света
r
– расстояние от поверхности до источника;
- угол падения лучей.
Сила света
Ф – поток излучения точечного источника к телесному углу в пределах которого это излучение распространяется.
Яркость В светящейся поверхности в некотором направлении
S – площадь проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную направлению .
Светимость R
Ф – световой поток, испускаемый поверхностью; S – площадь поверхности.