Fizika_Bilet_N1_ответы. Классификация колебаний

• Название: Классификация колебаний
• Дата: 20.05.2019
• Размер: 97 Kb.
• Имя файла: Fizika_Bilet_N1_ответы.doc
• Тип: Документы; #78026

Билет № 1

1. 
   Колебательный процесс. Классификация колебаний. Основные параметры свободных незатухающих колебаний: амплитуда, частота, фаза, период.
   
2. 
   Дифракция на дифракционной решетке. Условие наблюдения главных максимумов. Условие наблюдения минимумов.
   
3. 
   Два когерентных источника колеблются в одинаковых фазах с частотой 400 Гц. Скорость распространения колебаний в среде 1 км/с. Вычислите, при какой наименьшей разности хода, не равной нулю, будет наблюдаться: а) наибольшее усиление колебаний, б) наименьшее усиление колебаний.
   

Ответы
1. Колебаниями называются процессы, отличающиеся той или иной степенью повторяемости во времени.

Классификация колебаний.

В зависимости от физической природы колеблющейся величины различают следующие виды колебаний:

            механические (колебания материальной точки или абсолютно твердого тела около положения равновесия); электрические (колебания заряда, силы тока, напряжения в колебательном контуре); температурные и т.д.

Несмотря на различную природу колебаний, количественные закономерности у них имеют много общего.

            В зависимости от характера воздействия, оказываемого на колебательную систему, различают:

            свободные (или собственные) колебания; вынужденные колебания; автоколебания; параметрические колебания.

Свободные (собственные) колебания – это колебания, происходящие в системе предоставленной самой себе после выведения ее из положения равновесия. Пример: шарик на нити (маятник).

            Вынужденные – колебания, которые происходят в системе при воздействии на нее внешней периодически изменяющейся силы. Пример: мост при прохождении шагающих в ногу людей.

            Автоколебания, как и вынужденные колебания, сопровождаются воздействием на систему внешней силы, но моменты времени когда осуществляются эти воздействия, задаются самой колебательной системой. Пример: часы, в которых маятник получает толчки в определенные моменты времени.

            Параметрические – колебания, в которых за счет внешней силы происходит периодическое изменение, какого либо параметра системы. Пример: изменение длины нити, к которой подвешен шар.

T- период колебаний- это время, через которое повторяется одно и тоже состояние системы. Период измеряется в секундах, .

 - частота колебаний – это число колебаний в единицу времени. Частота обратно пропорциональна периоду повторения колебаний



- циклическая (круговая) частота – это число колебаний за  секунд. Циклическая частота связана с частотой и периодом колебаний следующими соотношениями:

.

2. Дифракционная решетка является важнейшим спектральным прибором, предназначенным для разложения света в спектр и измерения длин волн. Она представляет собой стеклянную или металлическую пластинку, на которых нанесено очень много (иногда до сотен тысяч) прямых равноотстоящих штрихов одинаковой конфигурации.

Рассмотрим простейшую идеализированную решетку, состоящую из одинаковых равностоящих щелей в непрозрачном экране. Пусть ширина каждой щели равна b, а период решетки – d. В решетке реализуется многолучевая интерференция когерентных дифрагированных пучков света, исходящих из щелей решетки при освещении.

Дифракционную картину наблюдают по методу фраунгофера, т.е. в параллельных лучах.

	Условия дифракционных максимумов и минимумов от одной щели, на которую свет падает нормально, где  — ширина щели,  — угол дифракции,  — порядок спектра,  — длина волны.
	Условия главных максимумов дифракционной решетки, на которую свет падает нормально, где  — период дифракционной решетки,  — длина волны,  — порядок спектра.

3. Два когерентных источника колеблются в одинаковых фазах с частотой 400 Гц. Скорость распространения колебаний в среде 1 км/с. Вычислите, при какой наименьшей разности хода, не равной нулю, будет наблюдаться: а) наибольшее усиление колебаний, б) наименьшее усиление колебаний.