билеты по физике. Механическое движение
 Скачать 1.27 Mb.
|
|
19 БИЛЕТ 1. Динамика гармонических колебаний F=ma=-mомеганулевое^(2)x k=mомеганулевое^2 F=-kX – квазиупругая сила(не являющаяся по своей природе упругой и подчиняющаяся закону F=-kX) A=X’’=d^2X/dt^2 Дифференциальное уравнение гармон.колебаний X’’+омеганулевое^2X=0 d^2X/dt^2+ омеганулевое^2X=0 Пример: Корабль погружается в воду до уровня при котором по з. Архимеда вес вытесненной воды = весу корабля. По внешним причинам(волны) корабль случайно погрузился глубже на величину х. Избыточная сила будет = весу воды в объёме х. F=-gpS. На корабль действует квазиупругая мила с коэф к=gpS. Корабль совешает гармонические колебания с периодом T=2пи sqrt(m\k). 2 Электромагни́тные во́лны — электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды. Электромагнитной волной называют распространяющеесяэлектромагнитное поле.  условием возникновения электромагнитных волн является ускоренное движение электрических зарядов. Так, изменение магнитного поля происходит при изменении тока в проводнике, а изменение тока происходит при изменении скорости зарядов, т. е. при движении их с ускорением. Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме, по расчетам Максвелла, должна быть приблизительно равна 300 000 км/с. Суть теории Максвелла состоит в том, что изменяющееся магнитное поле создает не только в окружающих телах, но и в вакууме вихревое электрическое поле, которое, в свою очередь, вызывает появление магнитного поля.Постоянную величину n называют относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления.Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолютных показателей преломления:
Закон преломления света находит объяснение в волновой физике. Согласно волновым представлениям, преломление является следствием изменения скорости распространения волн при переходе из одной среды в другую. Физический смысл показателя преломления – это отношение скорости распространения волн в первой среде υ1 к скорости их распространения во второй среде υ2:n=ню1 делить на ню2Абсолютный показатель преломления равен отношению скорости света c в вакууме к скорости света υ в среде: n=c/v радиоволны ν=10(5)- 10(11) Гц, λ=10(-3)-10(3) м.Получают с помощью колебательных контуров и макроскопических вибраторов. Свойства. Радиоволны различных частот и с различными длинами волн по-разному поглощаются и отражаются средами. Применение Радиосвязь, телевидение, радиолокация. Инфракрасное излучение (тепловое)ν=3-10(11)- 4.10(14)Гц, λ=8.10(-7) - 2.10(-3) м.Излучается атомами и молекулами вещества. Инфракрасное излучение дают все тела при любой температуре. Свойства Проходит через некоторые непрозрачные тела, а также сквозь дождь, дымку, снег. Производит химическое действие на фотопластинки.Поглощаясь веществом, нагревает его.Часть электромагнитного излучения, воспринимаемая глазом (от красного до фиолетового): ν = 4*10(14) – 8*10(14)Гц, λ = 8*10(-7) – 4*10(-7)м Свойства.Воздействует на глаз.Ультрафиолетовое излучение: ν=8*10(14) – 3*10(15) Гц, λ=10(-8) – 4*10(-7)м.(меньше, чем у фиолетового света)Источники: газоразрядные лампы с трубками из кварца (кварцевые лампы).Излучается всеми твердыми телами, у которых T>1000°С, а также светящимися парами ртути.Свойства. Высокая химическая активность (разложение хлорида серебра, свечение кристаллов сульфида цинка), невидимо, большая проникающая способность Рентгеновские лучи Излучаются при большом ускорении электронов, например их торможение в металлах. Получают при помощи рентгеновской трубки: электроны в вакуумной трубке Свойства Интерференция, дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке, большая проникающая способность. γ-излучениеИсточники: атомное ядро (ядерные реакции). Свойства. Имеет огромную проникающую способность, оказывает сильное биологическое воздействие. Общим свойством электромагнитных волн является также то, что все излучения обладают одновременно квантовыми и волновыми свойствами. 3. Внутрення энергия И=СуммаКинетических энергий + СуммаПотенциальных энергий их взаимодействия +Сумма внутримолекулярной энергии U=(m/M)Na*i/2kt=(i/2)m/MRT Способы изменения:1)При совершении мех.работы 2)Теплообмен Работа при изопроцессах:1)V=const A=0 2)T=const:  3)p=const A=p(V2-V1) Теплообмен-обмен внутренней энергией между телами без совершения мех.работы:Теплопроводность,Конвекция,Излучение Количество теплоты – мера изменения внутренней энергии в процессе теплообмена Q=deltaИ+А – ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ(Количество теплоты, полученноге газом, расходуется на изменение внутренней энергии и совершение работы против внешних сил)20 БИЛЕТ 1. Закон Ома Ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению I=U/R В диф. Форме: I=U/R=Edl/(ро*dl/ds)=Eds/ро Где j=dI/dS=1*E/ро Отсюда можно записать закон в диф.форме: j=сигма*Е, где сигма – удельная электропроводность, j – плотность тока, Е – вектор напряженности эл.тока Классическая теория электропроводности металлов Друде предположил, что электроны проводимости в металле ведут себя подобно молекулам идеального газа. В промежутках между соударениями они движутся совершено свободно, пробегая в среднем некоторый путь ЛЯМДА. Правда в отличие от молекул газа, пробег которых определяется соударениями молекул друг с другом, электроны сталкиваются преимущественно не между собой, а с ионами, образующими кристаллическую решетку металла. Эти столкновения приводят к установлению теплового равновесия между электронным газом и кристаллической решеткой. Таким образом, даже при больших плотностях тока средняя скорость упорядоченного движения зарядов в  раз меньше средней скорости теплового движения .Работа эл.тока А=Uq, q=It, А=UIt=U^2t/R=I^2Rt Совершается эл.полем при перемещении зарядов по проводнику Закон Джоуля-Ленца При прохождении эл.тока по проводнику кол-во теплоты пропорционально квадрату тока Q=I^2Rt 2. Дифракционная решетка Дифракционная решетка представляет собой совокупность большого числа равноотстоящих щелей, нанесенных на стеклянной или металлической поверхности. Период решетки d - это сумма ширины щели b и расстояния между щелями a.  При работе со спектрами низких порядков (обычно второго или третьего) дифракционная решетка пригодна для исследования излучения, занимающего достаточно широкий спектральный интервал. В этом главное преимущество дифракционных решеток перед интерференционными спектральными приборами, у область дисперсии очень мала. Если в направлении фи для какой-либо щели выполняется условие максимума, то она выполняется для всех щелей.Dsinфи=+-Nлямбда Условие главных максимумов bsinфи=+-Nлямбда Условие главных минимумов Также возникают дополнительные минимумы d=+-(2N+1)лямба/2П При прохождении белого света все максимумы ненулевого порядка разложатся в спектр(кроме центрального). 1)При N=0 центральный максимум. В центре образуется яркая белая полоса 2) При N=1: dsinфизеленая=Лямбдазеленая а dsinфи=лямбдакрасная 3. Колво теплоты. Теплоемкость Количеством теплоты (Q) называется изменение внутренней энергии тела, происходящее в результате теплопередачи. Теплоемкость – кол-во теплоты, необходимое на нагревание тела на 1 градус c=dQ/dT Удельная теплоемкость c(уд)=Dq/mdT Молярная теплоемкость с(м)=dQ/(m/M)*d 1)V=const- dQ=DИ, И=(m/M)CvdT И==(m/M)*Irt/2 Cv=iR/2 2)Cр=Cv+R=(i+2)R/2 3)Cт=бесконечность На любую степень свободы приходится одинаковая кин.энергия Wck=ikT/2 БИЛЕТ 21 1. Самоундукция – возникновение ЭДС индукции в проводнике при изменении в нем самом силы тока: Ф=LI, где L – индуктивность контура. Индуктивность соленоида: L=мюмюнулевоеSn^2l, где n-число витков на ед.длины. Индуктивность зависит от формы и размеров контура и магнитных свойств среды Эпсилонсам=-dФ/dt=-d(LI)/dt Эпсилонсам=-Ld(I)/dt ЭДС самоиндукции препятствует нарастанию силы тока при включении цепи и убыванию силы тока при размыкании цепи 2. ) Осуществлении интерференции света от обычных источников света. Интерференция света – устойчивое во времени усиление интенсивности света в одних точках пространства, ослабление – в других, наблюдаемое при наложении когерентных волн. Когерентные волны – разность фаз колебаний, возбуждаемых ими в какой либо точке, остается постоянной во времени. ( могут быть только монохроматические волны) Монохроматическая волна – волна одной определенной и строго постоянной частоты. к-волновое число, показывающее чему равна разность фаз точек, находящихся на расстоянии 1м. r – расстояние до точки E1=E01sin(омегаt-k1r1) E2=E02sin(омегаt-k2r2) K1=2Pi/лямбда1 K2=2Pi/лямбда2 d<<L В точке M складываются два колебания одной частоты и одного направления. E0^2(результ)=E01^2+E02^2+2E01E02cosdeltaфи deltaфи = k1r1-k2r2 лямбда=VT = cT/n1=лямбданулевое/n1 Vср= c/n n- коэф преломления. Deltaфи= 2Pi*deltaб/лямбда нулевое (б- сигма маленькая, только в другую сторону) лямбданулевое - длина волны в вакууме. б=nr – оптическая длина пути deltaб=n1r1-n2r2 – разность оптических путей Условия максимум и минимумов интерцференции света на пленке в отроженном и проходящем свете. Явление интерференции наблюдается в тонком слое несмешивающихся жидкостей керосина или масла на поверхности воды, в малых пузырях, в бензине. Луч света проходя через пленку толщиной h отразится дважды: от внутренней и наружней поверхностей. Отраженные лучи будут иметь постоянную разность фаз, равную удвоенной толщине пленки. От чего лучи станут когерентрными и будут интерферировать. Разность оптических путей волн в отраженном свете. Deltaб=(AB+BC)n-AD-лямбданулевое/2 deltaб = 2hncosбета-лямбда/2 Deltaб = 2hsqrt(n^2-sin^2a)-лямбда/2 условие максимума: deltaб=+-nлямбда условие минмума: deltaб=+-(2n+1)*лямбда/2  Полоса равного наклона – интер. полосы, возникающие в результате наложения лучей, паlающих на плоскопараллельную пластину под одиннаковыми углами. Полосы равной толщины: каждая из инт. Полос возникает в результате отражения от участков клина с одиннаковой толщиной, поэтому их называют полосами равной толщины.  3. Колво теплоты. Теплоемкость Количеством теплоты (Q) называется изменение внутренней энергии тела, происходящее в результате теплопередачи. Теплоемкость – кол-во теплоты, необходимое на нагревание тела на 1 градус c=dQ/dT Удельная теплоемкость c(уд)=Dq/mdT Молярная теплоемкость с(м)=dQ/(m/M)*d 1)V=const- dQ=DИ, И=(m/M)CvdT И==(m/M)*Irt/2 Cv=iR/2 2)Cр=Cv+R=(i+2)R/2 3)Cт=бесконечность На любую степень свободы приходится одинаковая кин.энергия Wck=ikT/2 |