Билет № 15

1. Механические колебания. Параметры колебаний. Уравнение гармонического колебания.

Колебательное движение или колебательный процесс – это движение ( процесс ) которое повторяется полностью через равные или почти равные промежутки времени.

Колебательную систему называют осциллятор или вибратор, если говорят о механических колебаниях, то колебательную систему называют ещё маятником.

Полное колебание – один законченный цикл, после которого движение повторяется в том же порядке. Для любой колебательной системы характерно существование некоторого положения устойчивого равновесия, в котором тело находится до тех пор пока внешняя сила не выведет тело из этого состояния. Колебание в данной системе возникнут, если при выведении тела из положения равновесия возникает сила, направленная к положению равновесия и стремящаяся вернуть тело в положение равновесия, при этом трение в системе должно быть небольшим.

Различают свободные (собственные ) колебания и вынужденные колебания. Свободными называют колебания тела, выведенного из положения равновесия и предоставленного самому себе, т. е. это колебания под действием внутренних сил системы, после выведения системы из положения равновесия.

Любое колебательное движение характеризуется следующими величинами:

Мгновенное значение изменяющейся величины, т е. значение величины в данный момент времени, для механических колебаний эту величину обозначают х и называют смещением колеблющейся точки от положения равновесия;

Амплитуда колебания – максимальное значение изменяющейся величины, А ( для механического колебания );

Период Т – время одного полного колебания, измеряется в секундах;

Частота ν – число полных колебаний за одну секунду, измеряется в герцах- Гц, 1 Гц – это одно колебание в секунду, т. е. Гц=с^-1; частота и период обратные величины, т. е.

Т·ν=1;

Циклическая ( круговая ) частота ω – число колебаний за 2π секунд, т. е. ω=2πν или

, измеряется рад/с; Фаза колебания φ=2πνt+φ₀ ,где φ₀- начальная фаза колебания, фаза показывает какая часть периода прошла от момента начала колебания.

Гармоническое колебание – колебание в системе, где отсутствуют силы трения.

Математическое выражение мгновенного значения изменяющейся величины в зависимости от других характеристик колебательного движения и времени от начала движения называется уравнением гармонического колебания. Уравнение гармонического колебания имеет вид: х=А cos( ωt +φ₀) или х=Аsin (ωt +φ₀), в первом случае колебание называется косинусоидальным, во втором случае синусоидальным.

Выражение, стоящее под знаком косинуса или синуса – это фаза колебания. Т.е. уравнение можно записать в виде: х=А cosφ и х=Аsinφ. Уравнение гармонического колебания часто удобнее записывать в виде: х=Аcos(2πν +φ₀ ) или х=Аcos( )

2.Давление света. Химическое действие света.

Давление света.

В 1901 г. П.Н. Лебедев на опыте определил, что свет оказывает давление на поверхность, величина давления зависит от светового потока и отражающих свойств поверхности (давление света оказалось на 10 порядков ниже атмосферного).

Электромагнитная теория света объясняет давление света возникновением механических сил, действующих на электроны освещаемого тела со стороны электрического и магнитного полей электромагнитной волны.

Квантовая теория света объясняет световое давление как результат передачи фотонами своего импульса атомам или молекулам вещества. Обе теории дают одинаковое значение светового давления p= , где N- число падающих фотонов, -коэффициент отражения. Справедливость этих формул подтвердил своими опытами Лебедев.