
- •3. Уравнение максвелла в интегральной форме
- •11.Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение.
- •12.Логарифмический декремент затухания. Амплитуда, частота и фаза затухающих колебаний.
- •13.Резонанс и резонансная частота.
- •14.Сложение одинаково направленных гармонических колебаний с равными частотами.
- •15.Сложение взаимно перпендикулярных гармонических колебаний с равными частотами. Фигуры Лиссажу.
- •25.Явление дифракции и ее объяснение на основе принципа Гюйгенса-Френеля.
- •27.Фотоэлектрический эффект. Опыты герца и Столетова.
- •28.Основные законы внешнего фотоэлектрического эффекта.
- •29.Квантовая гипотеза света. Фотоны. Масса и импульс фотона. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэлектрического эффекта.
- •22.Интерференция света, принцип суперпозиции волн. Когерентные источники света и когерентные волны.
- •24.Интерференция света в тонких пленках. Полосы равной толщины и равного наклона.
- •26.Метод зон Френеля для расчета интерференционной картины в результате дифракции.
- •19.Перенос энергии волнами. Вектор Умова-Пойтинга.
- •17.Уравнение плоской волны. Скорость распространения упругих волн. Волновое уравнение.
- •18.Электромагнитные волны. Уравнение электромагнитной волны как решение уравнений Максвелла. Скорость распространения электромагнитных волн. Свойства электромагнитных волн.
- •16.Волны в упругой среде, механизм их образования. Продольные и поперечные волны.
- •30.Эффект Комптона. Давление света и его корпускулярное объяснение.
- •31.Строение атома. Опыт Резерфорда по рассеянию веществом -частиц. Планетарная или ядерная модель атома.
- •35.Дифракция электронов. Соотношение неопределенностей. Границы применимости классической механики.
- •36.Волновая функция и ее статический смысл. Уравнение Шредингера и его применение к электрону в ящике.
- •38.Дефект массы, энергия связи и устойчивость атомных ядер.
19.Перенос энергии волнами. Вектор Умова-Пойтинга.
Т.к. энергия опр-ся не только хар-ками среды: δ и V, но и параметрами, хар-щими волну: A, w. Сл-но можно сделать вывод, что волна переносит энергию, кот опр-ся:
W= δ A2 V w2 sin(t - V/υ)
Введем понятие интенсивности волны, кот опр-ся отношением энергии, переносимой волной в 1цу времени через единичную площадку, устанавлемую перпендикулярно направлению распостранения волны:£ = N / t S
£ число равное плотности потока энергии, т.е. энергии переносимой волной в 1цу вр-ни и через единичную площадку:
<£> = < μ > υ – вектор Умова – показывает в каком напр-нии преносится энергия
Корпускулярная и волновая теория света. Электромагнитная природа света.
Теория истечения: свет представляет собой поток световых частиц (корпускул), летящих от светящего тела по прямолинейным траекториям (Ньютон).
Волновая теория: рассм-ет свет как упругую волну, распространяющуюся в мировом эфире.
Обе теории приводят к различной зависимости между показателе преломления и скоростью света в веществе. Ньютон считал, что преломление света вызвано действием на световые корпускулы на границе двух сред сил, изменяющих нормальную составляющую скорости корпускул.
Первоначально считалось, что свет есть поперечная волна, распространяющаяся в гипотической упругой среде, будто бы заполняющей все мировое пространство и получившей название мирового эфира. В 1864 г Максвелл создал электромагнитную т света, согласно кот свет есть электромагн волна. Т.о. на смену упругим световым волнам пришли электромагн волны.
Показатель преломления. Полное внутреннее отражение.
Показатель преломления вещества по отношению к пустоте наз показателем преломления данного вещ-ва. Вещ-во с большим показателем преломления наз оптически более плотным.
Энергия, кот несет с собой падающий луч, распределяется между отраженным и преломленными лучами. По иерее увеличения угла падения интенсивность отраженного луча растет, интенсивность же преломленного луча убывает, обращаясь в нуль пр предельном угле.
При углах падения, заключенных в пределах от iпред до π/2, свет во вторую среду не проникает, интенсивность отраженного луча = интенсивности падающего. Это явл-е наз полным внутр отражением.
Способы получения и расчет интерференционных картин от двух источников света.
Зеркала Френеля. 2 плоских соприкасающихся зеркала ОМ и ON располагаются так, что их отражающие поверхности образуют угол , близкий 180 гр.
Соответственно угол α на рис очень мал. Параллельно линии пересечения зеркал О на расстоянии r от нее помещается прямолинейный источник свет S. Зеркала отбрасывают на экран Е 2 цилиндрические когерентные волны, распространяющиеся так, как если они исходили из мнимых источников S1 и S2. Экран Е1 преграждает свету путь от источника S к экрану Е.
Луч OQпредставляет
собой отражение луча SО
от зеркала ОМ, луч ОР – отражение луча
SО
от зеркала ON.
Поскольку S
и S1
расположены относительно ОМ симметрично,
длина отрезка ОS1
= ОS,
т.е. r.
Аналогично для отрезка ОS2.
Т.о. расстояние между источниками S1
и S2:
Из рис вытекает
,
сл-но
Подставив найденные d, l в формулу найдем ширину интерференционной полосы:
Бипризма Френеля. Изготовленные из одного куска стекла 2 призмы с малым преломляющим углом θ имеют общее основание (рис). Параллельно этому основанию на расстоянии а от него располагается прямолин источник света S. Угол падения лучей на бипризму мал, вследствие чего все лучи отклоняются бипризмой на одинаковый угол α = (n-1)θ . в рез-те образ-ся 2 когерентные цилиндрические волны, исходящие из мнимых источников S1 и S2, лежащих в одной плоскости с S. Расстояние между исотчниками:
Расстояние от
источников до экрана:
Ширина интерференционной
полосы: