Навигация по странице: 13
|
билеты по физике. Механическое движение
11 БИЛЕТ
1)Момент импульса тела относительно оси – скалярная величин, равная проекции на эту ось момента импульса, определенного относительно произвольной точки этой оси.
L=[Rвектор*P вектор] L=mVR =mR^2 омега = g омега
Выражение основного закона динамики вращательного движения через изменение момента импульса тела - производная момента импульса твердого тела относительно оси равна моменту сил относительно той же оси. Уравнение динамики вращательного движения deltap/deltat=F [r*deltap/deltat]=[r*F], можно доказать что : [r*deltap/deltat]=d/dt(r*p) => M=dL/dt
Закон сохранения момента испульса - если сумма моментов сил, действующих на тело, вращающееся вокруг неподвижной оси равна 0, то момент импульса сохраняется.
L=J омега=const L1+L2=L1’+L2’
Примеры: фигуристка( спортсменка входит во вращение достаточно медленно, широко раскинув руки и ноги, а затем по мере того, как она собирает массу своего тела все ближе к туловищу, скорость ее вращения увеличивается из за уменьшения момента инерции J
Скамья жуковского: скамья представляет собой вращающийся стул, сидение которого имеет форму диска. Человек, оттолкнувшись от пола приводит скамью во вращение. Вместе со скамьей будет вращаться и он сам. Во время вращения момент импульса системы будет оставаться постоянным, какие бы внутрениие движения не совершались. Если челвоек разведет руки в стороны, то он увеличит момент инерции J, а потому угловая скорость движения уменьшится.
2)Первое и второе положения теории электромагнитного поля Максвелла Основные положения теории Максвелла 1)Переменное магнитное поле порождает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле. 2) Переменное электрическое поле порождает в окружающем пространстве магнитное поле.
Электромагнитное излучение – распространяющиеся в пространстве элект
Электромагни́тные во́лны, электромагни́тное излуче́ние — распространяющееся в пространстве возмущение (изменение состояния) электромагнитного поля.
3) фотоэффект. Явление вырывания электронов из вещества под действием света.
Вольтамперная характеристика: 1) U=0 I0не равно 0
2)(mv^2max)/2=eUзапирающее; U=Uз, I=0
3)Iнас=en; n – число электронов, испускаемых катодом за единицу времени
4)Iнас Ф, где Ф – поток света. Чем больше поток(интенсивность) тем больше вылетает электронов.
Опытные закономерности фотоэффекта(законы)
1) фототок насыщения прямопроппорционален интенсивности света, падающего на катод. Iнас
Ф
2) максимальная кинетическая энергия линейно зависит от частоты света и не зависит от интенсивности. Wкин=f(ню(частота))
3) для каждого вещества существует минимальная частота света, называемся красной границей фотоэффекта, ниже которой фотоэффект невозможен.
Гипотеза эйнштейн а- свет не только излучается, но и распространяется и поглощается квантами.Квант - неделимая порция света.
Уравнение Эйншейна для фотоэффекта:
hню=Aвых+(mv^2max)/2
hню – энергия поглощаемого кванта;
1закон: интенсивность света
nср(числофотонов)UЭпсилон(энергия фотона)=hню
2 закон – записан
3 закон: hнюкрасн=Aвых Нюкрасн=Aвых/h
Лямбдакрасная=ch/Aвых
Фото́н элементарная частица, квант электромагнитного излучения
12 БИЛЕТ
1)Момент импульса тела относительно оси – скалярная величин, равная проекции на эту ось момента импульса, определенного относительно произвольной точки этой оси. L=[Rвектор*P вектор] L=mVR =mR^2 омега = g омега
Выражение основного закона динамики вращательного движения через изменение момента импульса тела - производная момента импульса твердого тела относительно оси равна моменту сил относительно той же оси. Уравнение динамики вращательного движения deltap/deltat=F [r*deltap/deltat]=[r*F], можно доказать что : [r*deltap/deltat]=d/dt(r*p) => M=dL/dt
Закон сохранения момента испульса - если сумма моментов сил, действующих на тело, вращающееся вокруг неподвижной оси равна 0, то момент импульса сохраняется.
L=J омега=const L1+L2=L1’+L2’
Примеры: фигуристка( спортсменка входит во вращение достаточно медленно, широко раскинув руки и ноги, а затем по мере того, как она собирает массу своего тела все ближе к туловищу, скорость ее вращения увеличивается из за уменьшения момента инерции J
Скамья жуковского: скамья представляет собой вращающийся стул, сидение которого имеет форму диска. Человек, оттолкнувшись от пола приводит скамью во вращение. Вместе со скамьей будет вращаться и он сам. Во время вращения момент импульса системы будет оставаться постоянным, какие бы внутрениие движения не совершались. Если челвоек разведет руки в стороны, то он увеличит момент инерции J, а потому угловая скорость движения уменьшится.
2) А2. Стоячие волны образуются в результате интерференции двух встречных плоских волн одинаковой частоты ω и амплитуды А. Представим себе, что в точке S(рис.7.4) находится вибратор, от которого вдоль лучаSOраспространяется плоская волна. Достигнув преграды в точке О, волна отразится и пойдёт в обратном направлении, т.е. вдоль луча распространяются две бегущие плоские волны: прямая и обратная. Эти две волны когерентны, так как рождены одним и тем же источником и, накладываясь друг на друга, будут интерферировать между собой.Возникающее в результате интерференции колебательное состояние среды и называется стоячей волной.  S=2Acos(2pi*x/лямбда)cosомегаt Выражение 2Acos(2pi*x/лямбда) называется амплитудой стоячей волны. Как видно, амплитуда определяется положением точки на лучеSO (х).Максимальное значениеамплитуды будут иметь точки, для которых
 или  (n = 0, 1, 2,….)
откуда  , или(7.18) Точки, имеющие такие координаты, называют пучностями стоячей волны. Минимальное значение, равное нулю, будут иметь те точки для которых или (n = 0, 1, 2,….) откуда  Точки, имеющие такие координаты, называют узлами стоячей волны. Сопоставляя выражения видим, что расстояние между соседними пучностями и соседними узлами равно λ/2. В отличие от бегущей волны в стоячей волне не происходит переноса энергии. Энергия просто переходит из потенциальной (при максимальном смещении точек среды от положения равновесия) в кинетическую (при прохождении точками положения равновесия)в пределах между узлами, остающимися неподвижными. Все точки стоячей волны в пределах между узлами колеблются в одинаковой фазе, а по разные стороны от узла – в противофазе.Стоячие волны возникают, например, в закреплённой с обоих концов натянутой струне при возбуждении в ней поперечных колебаний. Причём в местах закреплений располагаются узлы стоячей волны.Если стоячая волна устанавливается в воздушном столбе, открытом с одного конца (звуковая волна), то на открытом конце образуется пучность, а на противоположном – узел.
3)Фотон – элементарная микрочастица, которая является мельчайшей порцией электромагнитного излучения. 1) энергия фотона ЭДС=hню 2) масса покоя фотона m0=0 3)фотон может существовать только двигаясь со скоростью света V=c
4) W=mc^2 , m=hню/c^2 5)импульс фотона: p=h/лямбда
6)P,ЭДС,m = характеристики частицы
7)лямбда и ню – характеристиик волны
Представление о том, что электромагнитные волны состоят из элементарных частиц – фотонов, – является примером корпускулярно-волнового дуализма: в одних экспериментах ( интерференция, дифракция) свет проявляет себя как волна, в других ( фотоэффект,) – как частица.
Связь корпускулярных и волновых свойств фотоно. Квадрат амплитуды волны A^2 в данной точке определяет вероятность попадания фотона в эту точку. Свет – поток фотонов, распространение и распределение которых в пространстве описывается уравнениями электромагнитных волн. 1) Носители энергии, импульса, массы – фотоны
2)распространение фотонов в простанстве имеет вероятностный харакер, вероятность определяется квадратом амплитуды волны.
Луи Де бройль – гипотеза о корпускулярно волновом дуализме. Является свойством всех микрочастиц. Лямбда б(индекс) =h/p –формула де бройля.
13 БИЛЕТ
1)В физике механи́ческая эне́ргия описывает сумму потенциальной и кинетической энергий, имеющихся в компонентах механической системы. Механическая энергия — это энергия, связанная с движением объекта или его положением, способность совершать механическую работу[1][2]; это энергия движения и сопровождающего его взаимодействия.
Полная энергия в замкнутой системе тел остается величиной постоянной. Может переходить из одного вида в другой и передаваться от одного тела к другому;
Механическая энергия характеризует способность тела соверхать работу. Wмех=Wк+Wпот
Тела или система тел обладают потенциальной энергией только в том случае, если на него действуют потенциальные силы; Работа консервативной силы равна убыли потенциальной энергии тела Wп1-Wп2=Aконс deltaWпот=-Aконс
Потенциалльная энергия численно равна работе, совершаемой консервативной силой при перемещении тела из данной точки. В точку принятую за нуль отсчета потенциальной энергии. Работа совершается за счет запаса потенциальной энергии.
Работа, совершаемая внешними неконсервативными силами при переходе системы из одного состояния в другое, равна изменению механической энергии системы. Изменение механической энергии равно работе неконсервативных сил A = E2 – E1
2)Дифракция волн - любое отклонение распространения волн вблизи препятствия от законов геометрической оптики. (огибание волнами препятствий). Принцип Гюйгена-Френеля:
Световая волна, возбуждаемая каким – либо источником света может быть представлена как результат суперпозиции когерентных вторичных волн, излучаемых фиктивными источниками.
|
|
Согласно принципу Гюйгенса, каждую точку фронта волны можно рассматривать как источник вторичных волн.Френель существенно развил этот принцип. Все вторичные источники фронта волны, исходящей из одного источника, когерентны между собой.Равные по площади участки волновой поверхности излучают равные интенсивности (мощности). Вторичные источники когерентны и колебания в любой точке наблюдения является результатом их интерференций. Зоны Френеля . Френель предложил оригинальный метод разбиения волновой поверхности S на зоны, позволивший сильно упростить решение задач (метод зон Френеля).Границей первой (центральной) зоны служат точки поверхности S, находящиеся на расстоянии от точки M . Точки сферы S, находящиеся на расстояниях , , и т.д. от точки M, образуют 2, 3 и т.д. зоны Френеля. Колебания, возбуждаемые в точке M между двумя соседними зонами, противоположны по фазе, так как разность хода от этих зон до точки M .
 Поэтому при сложении этих колебаний, они должны взаимно ослаблять друг друга: li=b+iлямбда/2 i=1 2 3; Ap=A1-A2+A3-A4+…. где Ap – амплитуда результирующего колебания, – амплитуда колебаний, возбуждаемая i-й зоной Френеля. Величина зависит от площади зоны и угла между нормалью к поверхности и прямой, направленной в точку M. Таким образом, принцип Гюйгенса–Френеля позволяет объяснить прямолинейное распространение света в однородной среде.
Волновая поверхность разбивается на кольцевые зоны так, что расстояние до краев от точки M= li=b+iлямбда/2
Разность хода от двух аналогичных точек соседних зон оличаются на лямбдапополам, что соответствует разности фаз Pi =>колебания возбуждаемые в точке M соседними зонами противоположны по фазе и ослабляют друг друга.
Дифракционная картина, наблюдаемая на плоском экране, если круглое отверстие освещается красным светом. Дифракционаня картина от круглово отверстия вблизи точки будет иметь вид чередующихся темных и светлых колец с центрами в точке M( если число зон френеля равно четному числу, то в центре – темное кольцо. Если нечетному – светлое колльцо) причем интенсивность максимумов убывает с расстоянием от центра картины;
ЕСЛИ между точечным источником красного света и экраном расположена круглая преграда: В точке M всегда наблюдается интерференционный максимум ( светлое пятно), соответствующий половине действия первой открытой зоны френеля. Центральный максимум окружен концентрическими темными и светлыми полосами, а интенсивность в максимумов убывает с расстоянием от центра картины.
3)Термодинамический метод описания состояния и повдения систем многих частиц. Для изучения тепловых процессов в естествознании сформировался термодинамический метод исследования: термодинмаическая система рассматривается как один целостный объект, и ее состояние системы задается термодинамическими параметрами( параметрами системы), характеризующими ее свойства(абсолютная температура(температура по шкале кельвина), давление, молярный объем(объем одного моля вещества)) Параметры связаны друг с другом,. Поэтому состояние системы можно представить в виде уравнения(для идеального газа массой в один моль – уравниение менделеева-клапейрона: PV=mRT/m) Основное уравнение мкт идеального газа.
Идеальный газ – модель газа в котором силы притяжения частиц =0, тоесть пот. Энергия равна 0. Применяется ко всем адеальным газам при атмосферном давлении. Уравнение устанавливает связь между средними значениями и термодинамическим параметрами. Давление газа – определяется суммарным импульсом переданным молекулами газа стенкам сосуда за единицу времени в расчете на единицу площади. P=1/3m0nV^2(ср. Квадратич) p - давление m0- масса одной молекулы n – концентрация. Основное уравнение мкт связывает макро(p) и микро(m0) параметры.
Внутренняя энергия идеального газа — в идеальных газах внутренняя энергия определяется как сумма кинетических энергий молекул. Между молекулами идеального газа отсутствуют силы притяжения и потенциальная энергия взаимодействия равна нулю. Это означает, что внутренняя энергия идеального газа рассматривается как сумма всех кинетических энергий молекул.
U=i/2 нюRT
Температура – макропараметр, характеризующий способность тела к теплопередаче. Кинетическая теория газов определяет температуру, как величину, пропорциональную средней кинетической энергии поступательного движения молекул. Eпост=ikT/2
T=2Ek/ik
|
|
|
Скачать 1.27 Mb.