1. Напівпровідниковий діод

Напівпровіднико́вий діо́д — це напівпровідниковий прилад з одним випрямним електричним переходом і двома зовнішніми виводами.Випрямним електричним переходом, в напівпровідникових діодах, може бути електронно-дірковий перехід, гіперперехід або контакт метал-напівпровідник.Випрямний перехід, окрім ефекту випрямлення, має й інші властивості, що використовуються для створення різних видів напівпровідникових діодів: випрямних діодів, стабілітронів, лавинно-пролітних діодів, тунельних діодів, варикапів та інших. Тому напівпровідникові діоди поділяють: на випрямні, високочастотні та надвисокочастотні, імпульсні, опірні (стабілітрони), чотиришарові перемикаючі, фотодіоди, світлодіоди, тунельні діоди та інші. Види напівпровідникових діодів. Загалом, механізм односторонньої провідності у діодів однаковий, проте для його створення можна використовувати не лише виключно напівпровідники, а й метали. Застосовується практично у всіх електронних схемах, та в багатьох електричних.

2. Заломлення світла

Другий головний закон геометричної оптики - закон заломлення світла: якщо середовище за межею з двох середовищ прозоре для світла, то окрім відбиття можна спостерігати заломлення світла. Закони заломлення були відкриті дослідним шляхом декілька століть назад а принципом Гюйгенса, і формулюються так:

1) падаючий промінь, заломлений промінь і перпендикуляр у точці падіння променя лежать в одній площині.

2) відношення синуса кута падіння і синуса кута заломлення є сталою величиною для розділюваних двох середовищ:

,  де  1 - швидкість світла в першому середовищі;  2 - швидкість світла в другому середовищі; n21 - відносний показник заломлення світла у другому середовищі відносно першого.

      Якщо першим середовищем є вакуум, то показник заломлення називають абсолютним. Абсолютні показники заломлення визначено для всіх середовищ і занесено до таблиць.

Оскільки   i  , де с - швидкість світла у вакуумі, то

. Фізичний зміст показника заломлення визначили лише після того, як закони заломлення були отримані а принципом Гюйгенса.        

Білет № 25

1. Індуктивність

Мірою "інертності" контуру відносно змін сили струму в ньому (аналогічно масі тіла в механіці) в електродинаміці відіграє індуктивність або коефіцієнт самоіндукції контуру L. Це коефіцієнт пропорційності між струмом у провідному контурі і створеним ним магнітним потоком, що пронизує цей контур: Ф = LI. Індуктивність, як і електроємність, залежить від геометричних чинників: від розмірів провідника і його форми, але не залежить безпосередньо від сили струму в провіднику. Крім того, індуктивність залежить від магнітних властивостей середовища, в якому знаходиться провідник. що індуктивність - це скалярна фізична величина, яка чисельно дорівнює ЕРС самоіндукції, що виникає в контурі внаслідок зміни струму на 1 А за 1 с. Одиниця індуктивності в СІ - генрі (Гн). Індуктивність провідника дорівнює 1 Гн. Індуктивність кола істотно впливає на проходження в ньому змінного електричного струму. Джерелом енергії, що виділяється при цьому в електричному колі, є магнітне поле котушки. Енергію магнітного поля котушки індуктивності знайдемо, виходячи з таких міркувань. Нехай після розмикання кола струм зменшується з часом за лінійним законом. У цьому разі ЕРС самоіндукції має постійне значення, що дорівнює

,де t - час, за який сила струму в колі лінійно зменшується від початкового значення І до 0.

2. Радіоактивність Явище спонтанного випускання хімічними елементами випромінювання, що має велику проникну здатність та іонізувальні властивості, називають прородною радіоактивністю, а такі елементи стали називати радіоактивними. Уперше це явище відкрив 1896 року Беккерел в урані, а через два роки Марія Склодовська-Кюрі відкрила її у радії, полонії і торії. Наразі відомо, що радіоактивними є всі хімічні елементи, таблиці Меделеєва після свинцю, а також деякі ізотопи, що стоять перед свинцем. На початку ХХ ст. англійський фізик Резерфорд пропустив сильне випромінювання радіоактивних елементів через сильне магнітне поле, внаслідок чого потік частинок ядер розділився на три потоки, які Резерфорд назвав a-, b-частинками, g-променями. Як з'ясувалося пізніше, потік a-частинок є потоком ядер гелію. Вони мають малу проникну здатність, але найбільшу іонізувальну здатність. Листок паперу чи одяг затримують їх повністю. b-частинки є виявились потоком дуже швидких електронів, які рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Вони мають більшу проникну здатність, навіть пластинка з алюмінію завтовшки в декілька міліметрів не повністю їх затримує. g-промені виявились електромагнітними хвилями з дуже малою довжиною хвилі, на багато меншою, ніж довжина хвилі видимого світла і навіть рентгенівських променів. Вони мають дуже велику проникну здатність. Пластинка з свинцю завтовшки 1 см затримує їх не повністю. Законом радіоактивного розпаду називається математична залежність числа атомів N, які не розпались протягом деякого часу t після початку відліку(t0=0), від початкового числа атомів N0 і від часу t:N=N0e( степінь 2,72)

Білет № 26

1. Математичний маятник.Математичним маятником вважають точкове тіло, підвішене до нерозтяжної і невагомої нитки. Математичний маятник — це поняття абстрактне, тому що: по-перше, у природі не існує точкових тіл, а по-друге, немає абсолютно нерозтяжних і невагомих ниток.Проте з певним наближенням математичним маятником можна вважати кульку, підвішену на нитці. Коли кулька перебуває в стані рівноваги, то на неї діють сила тяжіння   та сила пружності нитки   які зрівноважують одна одну, тобто рівнодійна цих сил дорівнює нулю. Якщо ж маятник відхилити від положення рівноваги на кут ер, то на кульку так само діятимуть сили тяжіння та пружності нитки, але їх рівнодійна   тепер уже має певне значення, напрямлена перпендикулярно до нитки маятника і діє у напрямку до положення рівноваги. Саме ця сила і викликає коливання маятника.

Якщо кут ф малий, то sinф ~ ф і сила, що викликає коливання, пропорційна куту відхилення нитки: .     

2. Дисперсія світла. Спектроскоп Залежність швидкості поширення пучка світла в певному середовищі від кольору пучка називають дисперсією світла. Зазвичай пучки світла, що мають меншу швидкість поширення, заломлюються більше.Фіолетові пучки мають меншу швидкість, ніж червоні, й, отже, заломлюються більше. До речі, саме тому смужка фіолетового кольору в спектрі розташована нижче від червоної. Кольори веселки — то і є кольори спектра, що не дивно, бо насправді веселка — це величезний спектр сонячного світла. Міріади маленьких краплинок води, діючи разом подібно до безлічі «призм», заломлюють біле сонячне світло і створюють різноколірну дугу. У спектрі зазвичай виділяють сім кольорів: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий.Світлові пучки двох різних спектральних кольорів у разі накладання один на одного утворюють інші кольори. Це явище називають накладанням спектральних кольорів. .Спектроскоп— оптичний пристрій для візуального спостереження спектра випромінювання. Використовується переважно для швидкого і якісного спектрального аналізу в хімії, металургії та інших галузях. За допомогою флуоресцентного окуляра візуально можна спостерігати ультрафіолетовий спектр, а за допомогою електронно-оптичного перетворювача — ближню інфрачервону ділянку спектра.

Білет № 27

1. Закони взаємоз’язку маси та енергії. За допомогою математичних перетворень формули другого закону Ньютона Енштейн встановив, що маса тіла залежить від швидкості його руху: , де m — маса тіла, що рухається зі швидкістю v; mo — маса тіла, яке перебуває в стані спокою; с — швидкість світла.Згідно з другим принципом СТВ, не існує систем відліку, в яких би швидкість руху тіла перевищувала швидкість поширення світла у вакуумі. Масу т називають релятивістською масою, що залежить від швидкості; т0 — масою спокою. Обидві величини характеризують інертні властивості тіла у різних станах: під час руху тіла або у спокої. Оскільки зміна швидкості тіла впливає як на його масу, так і на енергію, природно припустити, що між цими двома величинами — масою та енергією — може існувати зв'язок. За допомогою математичних перетворень, що випливають із закону збереження енергії, А. Ейнштейн встановив спів-відношення між масою і повною енергією тіла: . Коли тіло перебуває у стані спокою, його енергія дорівнює Е₀ = m₀с², її називають енергією спокою. Повна енергія тіла дорівнює: Е₀ = m_ос² + Ек.

2. Коливальний контур.  Колива́льний ко́нтур— електричне коло, складене з резистора, ємності та індуктивності, в якому можливі коливання напруги й струму. Коливальні контури широко застосовуються в радіотехніці та електроніці, зокрема в генераторах електричних коливань, в частотних фільтрах. Вони використовуються практично в кожному електротехнічному пристрої.

Послідовний RLC-коливальний контур: v - джерело напруги i - сила струму через контур R - резистор в L - індуктивність C - ємність

Гармонічними коливаннями називаються періодичні коливання фізичної величини, які відбуваються згідно із законом

,де   — це фізична величина, що коливається,   — час,   — це найбільше значення, яке приймає величина   під час коливань, яке називають амплітудою коливань,   — циклічна частота коливань,   — фаза коливань.

Білет № 28