10) Уравнения гармонических колебаний. Уравнения разности фаз

Пусть материальная точка совершает прямолинейные гармонические колебания вдоль оси координат x около положения равновесия, принятого за начало координат. Тогда зависимость координаты х от времени t задается уравнением, аналогичным уравнению где s = х:

Cкорость v и ускорение а колеблющейся точки соответственно равны

Сила действующая на колеблющуюся материальную точку массой т:

Следовательно, сила пропорциональна смещению материальной точки из положения равновесия и направлена в противоположную сторону (к положению равновесия).

Кинетическая энергия материальной точки, совершающей прямолинейные гармонические колебания, равна

Потенциальная энергии материальной точки, совершающей гармонические колебания под действием упругой силы F, равна

Формула для полной энергии:

Полная энергия остается постоянной, так как при гармонических колебаниях справедлив закон сохранения механической энергии, поскольку упругая сила консервативна. Из формул следует, что Т и П изменяются с частотой 2₀, т. е. с частотой, которая в два раза превышает частоту гармонического колебания.

11) Фотоэффе́кт — это испускание электронов веществом под действием любого электромагнитного излучения. В конденсированных веществах (твёрдых и жидких) выделяют внешний и внутренний фотоэффект.

Внешним (фотоэффектом) называется испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения.

Внутренний фотоэффект — это вызванные электромагнитным излучением переходы электронов внутри полупроводника или диэлектрика из связанных состояний в свободные без вылета наружу.

Вентильный фотоэффект, являющийся разновидностью внутреннего фотоэффекта, — возникновение ЭДС при освещении контакта двух разных полупроводников или полупроводника и металла (при отсутствии внешнего электрического поля).

I. Закон Столетова: при фиксированной частоте падающего света число фотоэлектронов, вырываемых из катода в единицу времени, пропорционально интенсивности света (сила фототока насыщения пропорциональна энергетической освещенности Е_е катода).

II. Максимальная начальная скорость (максимальная начальная кинетическая энергия) фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется только его частотой .

III. Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. минимальная частота v₀ света (зависящая от химической природы вещества и состояния его поверхности), ниже которой фотоэффект невозможен.

Формула Эйнштейна для фотоэффекта:

«Красная» грани́ца фотоэффе́кта — минимальная частота  или максимальная длинна волны  света, при которой еще возможен внешний фотоэффект, то есть начальная кинетическая энергия фотоэлектронов больше нуля

 = ;

12) Давление света — давление, которое оказывает световое (и вообще электромагнитное) излучение, падающее на поверхность тела.

Пусть на поверхность абсолютно черного тела площадью S перпендикулярно к ней ежесекундно падает N фотонов: . Каждый фотон обладает импульсом  . Полный импульс, получаемый поверхностью тела, равен  . Световое давление:  . Световое давление определяется объемной плотностью энергии падающего излучения и свойствами освещаемой поверхности. При этом давление на черную и зеркальную поверхности при одной и той же облученности различно.