- •Методичні вказівки
- •До виконання лабораторних робіт по дисципліні „Фізика”,
- •Розділ „Коливання та хвилі”. Для студентів денної та заочної форми навчання за напрямом підготовки 6.051301 „Хімічна технологія”.
- •Затверджено на засіданні
- •Кафедри Фізики
- •Протокол №9 від 28.05.09
- •1. Тема: «визначення швидкості звуку методом резонансу».
- •I. 1. Що називається коливаннями? Гармонійні коливання, їхні основні характеристики.
- •I. 2. Запишіть рівняння гармонійних коливань, зобразіть їхній графік. Що називається фазою, амплітудою, періодом коливань?
- •I. 3. Що називається хвильовим процесом (хвилею)? Як поширюються хвилі? Які основні властивості хвиль?
- •I. 4. Які типи хвиль існують у природі, техніці? Які хвилі називаються пружними? Дайте визначення поздовжніх і поперечних пружних хвиль.
- •I. 5. Які пружні хвилі називаються гармонійними? Що називають довжиною хвилі, хвильовим фронтом? Намалюйте графік пружної хвилі, що поширюється уздовж осі х.
- •I. 6. Що називається хвильовою поверхнею? Які хвилі називаються плоскими, які сферичними? Запишіть їх рівняння.
- •I. 7. Що називається інтерференцією хвиль? Поясніть поняття когерентності, різниці ходу хвиль, умови спостереження максимуму та мінімуму при інтерференції хвиль.
- •I. 8. Які хвилі називаються звуковими? Що називається інтенсивністю звуку? Покажіть діапазон частот чутності для людського вуха з урахуванням інтенсивності хвиль.
- •I. 9. Опишіть пристрій лабораторної установки по визначенню швидкості звуку методом резонансу.
- •I. 10. Що таке резонанс? Поясніть явище акустичного резонансу в лабораторній роботі.
- •II. 11. Дайте визначення таких характеристик хвиль як хвильове число, фазова швидкість, поясніть поняття дисперсії хвиль. Для характеристики хвиль використовується хвильове число
- •II. 12. Запишіть рівняння хвилі, що біжить, хвильове рівняння.
- •II. 13. Сформулюйте принцип суперпозиції хвиль. Що називається хвильовим пакетом, груповою швидкістю?
- •II. 14. Які хвилі називаються стоячими? Як вони утворюються? Записати рівняння стоячої хвилі.
- •II. 15. Що називається гучністю, висотою, тембром звуку?
- •II. 16. Як поширюється звукова хвиля? Швидкість поширення звуку в газі та її залежність від температури й густини газу.
- •II. 17. Поясните фізичну сутність визначення швидкості звуку методом резонансу.
- •Приклади рішення задач.
- •III. Задачи
- •2. Тема: «визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної ґратки».
- •I. 1. Що називається дифракцією? Які хвилі називаються когерентними, монохроматичними?
- •I. 2. Сформулюйте принцип Гюйгенса. Поясніть метод зон Френеля.
- •I. 3. Що таке дифракційні ґратки? Покажіть і поясніть дифракцію на дифракційних ґратках.
- •I. 4. Поясніть дифракцію світла на просторових ґратках.
- •II. 5. Покажіть і поясніть дифракцію на круглому отворі й диску.
- •II. 6. Покажіть і поясніть дифракцію на одній щілині (дифракція Фраунгофера).
- •II. 7. Поясніть метод визначення довжини світлової хвилі в лабораторній роботі.
- •II. 8. Поясніть дифракцію на кристалах. Формула Вульфа-Бреггів
- •II. 9. Сформулюйте критерій Релея-Джинса для розрізняльної здатності точкових джерел. Поясніть розрізняльну здатність дифракційних ґраток.
- •II. 10. Розрізняльна здатність дифракційних ґраток.
- •II. 11. Що називається дисперсією світла? Чим відрізняється дисперсія від явища дифракції? Що таке показник заломлення середовища?
- •Приклади рішення задач. Задачи.
- •III. Задачи
- •Список літератури
- •Трофимова т.И. Павлова з.Г. Збірник завдань по фізиці з рішеннями. М.: Вища школа, 2002.
Список літератури
Савельєв И.В. Курс загальної фізики, т. 2. - М.; Наука, 1982.
Трофимова Т.И. Курс фізики: Учеб. посібник для вузів. - М.: Высш. шк., 1990
Трофимова Т.И. Збірник завдань за курсом фізики. - М.: Высш. шк., 1991
Волькенштейн В.С. Збірник завдань за загальним курсом фізики. М.:Наука, 1985.
ФІЗИКА. Методичні вказівки й контрольні завдання. За редакцією А.Г. Чортова, 1987 р.Савельєв И.В. Курс загальної фізики Т.1, 2,3. М.: Наука 1985.
Савельєв И.В. Збірник питань і завдань по загальній фізиці. М.: Наука 1985.
Чортовий А.Г., Воробйов А.А. Задачник по фізиці. М.: Вища школа 1981.
Трофимова т.И. Павлова з.Г. Збірник завдань по фізиці з рішеннями. М.: Вища школа, 2002.
Додаток
Таблиця 1. Фундаментальні фізичні постійні
Назва |
Позначення |
Числове значення |
Швидкість світла у вакуумі |
с |
3∙ 108 м/с |
Електрична стала |
|
8,854∙ 10-12Ф∙ м-1 |
Магнітна стала |
|
Гн∙ м-1 |
Гравітаційна стала |
G |
6.67∙ 10-11 м3∙ кг-1с-2 |
Стала Планка |
h
|
6.63∙ 10-34 Дж∙ із 1,05446∙ 10-34 Дж∙ із |
Елементарний заряд |
е |
1,602∙ 10-19Кл |
Магнетон Бору |
|
9,274∙ 10-24 Дж∙ Тл-1 |
Ядерний магнетон |
|
5,051∙ 10-27 Дж∙ Тл-1 |
Квант магнітного потоку |
Ф0=h/(2е) |
2,068∙ 10-15Вб |
Стала Ридберга |
|
1,097∙ 107 м-1 |
Боровский радіус |
а0 |
0,529∙ 10-10 м |
Маса спокою електрона |
mе |
9,109∙ 10-31кг 0,511 Мев 5,49∙ 10-4 а.о.м. |
Маса спокою протона |
mp |
1,673∙ 10-27кг 1,00728 а.о.м. |
Маса спокою нейтрона |
mn |
1,675∙ 10-27кг 1,00866 а.о.м. |
Атомна одиниця маси |
а.о.м. |
1,661∙ 10-27кг 931,494 Мев |
Комптоновская довжина хвилі електрона |
|
2,426∙ 10-12 м |
Стала Авогадро |
NА |
6,022∙ 1023 моль-1 |
Стала Больцмана |
k |
1,3807∙ 10-23Дж∙ К-1 |
Універсальна газова постійна |
R |
8,315 Дж/(моль∙ К) |
Стала Стефана - Больцмана |
|
5,670∙ 10-8Вт/(м2∙ КО4) |
Стала зсуву Віна |
b |
2,898∙ 10-3 м∙ К |
Прискорення вільного падіння |
g |
9,807 м/с2 |
Таблиця 2. Приставки й множники для утворення кратних і дольных одиниць
Найменування |
Позначення |
Множник |
екса |
Э |
1018 |
пета |
П |
1015 |
тера |
Т |
1012 |
гіга |
Г |
1019 |
мега |
М |
106 |
кіло |
к |
106 |
гекто |
г |
102 |
дека |
да |
101 |
деці |
д |
10-1 |
санті |
с |
10-2 |
міллі |
м |
10-3 |
мікро |
мк |
10-6 |
нано |
н |
10-9 |
піко |
п |
10-12 |
фемто |
ф |
10-15 |
атто |
а |
10-18 |
Таблиця 3. Показники заломлення n (середні для видимого випромінювання)
Речовина |
n |
Алмаз |
2,42 |
Вода (t=200 С) |
1,33 |
Кварц |
1,54 |
Лід (t=-4 С0) |
1,31 |
Повітря |
1,00029 |
Сірководень |
1,63 |
Скипидар (t=20 С0) |
1,47 |
Стекло |
1,50 |