Механические колебания.

Свободные колебания- колебания возникающее в изолированной системе при выведении её из положения равновесия.

Условия существования свободных колебаний:

• наличие у колебательной системы положения устойчивого равновесия.

• при выведении из положения устойчивого равновесия, результирующая сила направлена к положению устойчивого равновесия.

• сила сопротивления стремится к нулю

постоянные величины	переменные величины

Гармонические колебания.

; ;

- фаза (величина, стоящая под знаком синуса или косинуса)

Фаза показывает, какая доля периода прошла от начала колебания.

Скорость и ускорение при колебательном движении.

Превращение энергии при колебательном процессе.

В реальности энергия постепенно уходит из колебательной системы за счёт совершения ей работы против сил трения.

Груз на пружине.

;

;

;

Математический маятник.

;

Вынужденные колебания.

Вынужденные колебания – колебания, происходящие под действием внешней периодической силы.

При наблюдается резонанс.

Негативные явления:

• разрушение мостов

• вибрация фундаментов станков

• крутка концов крыльев самолётов

Позитивные явления

• частотомер

Механические волны.

Волна – процесс распространения колебания в пространстве.

поперечные продольные

- длинна волны. Скорость волны , она зависит от среды.

Волны в среде.

Волновая поверхность - это поверхность, на которой все точки колеблются в одинаковой фазе.

Фронт волны - передняя волновая поверхность.

Интерференция- наложение когерентных волн.

Когерентные волны – волны с постоянной разностью фаз и одинаковой частотой.

Принцип суперпозиции волн.

- разность хода

Если

Если

Принцип Гюйгенса.

Каждая точка поверхности, которой достигла в данный момент волна, является точечным источником вторичных волн. Поверхность касательная ко всем вторичным волнам представляет собой волновую поверхность в следующий момент времени.

Отражение волн.

т.к. (1 закон отражения)

(2 закон отражения) Луч падающий, луч отражённый и перпендикуляр восстановленный в точке падения лежат в одной плоскости.

Дифракция волн.

Дифракция – огибание препятствий волной.

Звуковые волны.

; ниже 17 Гц инфразвук, выше - ультразвук.

Причины:

• вибрация

• упругость среды

музыкальный звук шум

громкость- X_m

высотой-

материал	скорость звука м/с	Температура 0С
воздух	331	20
вода	1435	20
сталь	4980	20

Акустический резонанс.

Геометрическая оптика.

Свет распространяется прямолинейно.

Законы отражения света.

1 Закон

Угол падения равен углу отражения .

2 Закон

Лучи падающий отражённый и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости.

зеркальное диффузное

Построение в зеркалах

Линзы.

F- фокус, F’- мнимый фокус, OF – фокусное расстояние.

Лучи идущие по оптическим осям не приломляются.

Построения в тонких линзах.

Действительное, перевёрнутое, уменьшенное.

Действительное, перевёрнутое, равновеликое. Действительное, перевёрнутое, увеличенное.

Изображение в бесконечности. Мнимое, прямое, увеличенное.

Мнимое, прямое, уменьшенное.

Формула тонкой линзы.

; .

- собирающая линза.

- рассеивающая линза.

- изображение действительное.

- изображение мнимое.

- оптическая сила линзы: , где и - радиусы кривизны поверхностей линзы.

;

Увеличение.

Собирающая линза.
положение объекта	0-F	F	F-2F	2F	>2F
характеристики изображения	мнимое	в	действительное	действительное	действительное
	прямое	в	перевёрнутое	перевёрнутое	перевёрнутое
	увеличенное	в	увеличенное	равновеликое	уменьшенное
Рассеивающая линза.
положение объекта	0-F	F	F-2F	2F	>2F
характеристики изображения	мнимое	мнимое	мнимое	мнимое	мнимое
	прямое	прямое	прямое	прямое	прямое
	уменьшенное	уменьшенное	уменьшенное	уменьшенное	уменьшенное

Преломление света.

1. Луч падающий, преломлённый и перпендикуляр в точке падения лежат в одной плоскости.

2. Закон Снелиуса: .

Физический смысл показателя преломления.

Если первая среда – воздух или вакуум, то - абсолютный показатель преломления.

- ход лучей обратим.

В оптически более плотной среде «» больше «» меньше.

Полное отражение света.

.

Если , то - предельный угол:

Если угол падения больше предельного угла, то происходит отражение.

Использование.

поворотная призма оборотная призма световод

перископ бинокль оптические кабели

Плоско параллельная пластина.

Световые волны.

Определение скорости света.

Рёммер 1676 г. Физо 1849 г.

Дисперсия света.

Дисперсия – зависимость показателя преломления от частоты.

Интерференция света.

Интерференция – явление наложения когерентных световых волн.

тонкие плёнки кольца Ньютона

Дифракция света.

Дифракция- это свойство световых волн огибать препятствия.

максимум:

- центральный максимум.

- максимум первого порядка.

- максимум

Опыт Юнга. второго порядка.

Поляризация света.

Турмалин, гепатит и т.д.

Свет – поперечная электромагнитная волна.

Применение: фары, оптические затворы, лазеры.

Оптические приборы.

Фотоаппарат.

Фотоплёнка: изображение действительное

Уменьшенное перевёрнутое.

Резкость: - объектив (винтовая резьба)

Количество света (яркость): выдержка, диафрагма.

Теория относительности.

Представления классической механики:

1. - абсолютны

2. - относительны

3. Во всех инерциальных СО механические явления протекают одинаково при одинаковых начальных условиях.

Классическая механика:

Электродинамика:

Постулаты теории относительности.

1. Все процессы природы протекают одинаково во всех инерциальных СО.

2. Скорость света в вакууме одинакова для всех инерциальных СО. Она не зависит от скорости источника и приёмника.

; !- релятивистское сокращение длинны.

- парадокс близнецов.

- увеличение массы.

Закон сложения скоростей.

- скорость тела относительно .

- скорость тела относительно .

- скорость относительно .

Если и , то

Если , то

Если , то

Связь между массой и энергией.