Явление отклонения световых волн от прямолинейного распространения при прохождении отверстий и вблизи краёв экранов называется дифракцией (огибание светом встречных препятствий).

Ø Что называется разрешающей способностью дифракционной решетки?

Разрешающая способностью / дифракционной решетки характеризует способность решетки разделять максимумы освещенности, для двух близких длинам волн ₁ и ₂ в данном спектре. Здесь  ₂ –₁. Если / kN, то максимумы освещенности для ₁ и ₂ не разрешаются в спектре k–го порядка.

Ø Что такое период дифракционной решётки, как он связан с шириной щелей?

Величина d=a+b называется периодом, где а – ширина непрозрачных промежутков, в в – ширина щелей

Ø Что называют периодом колебаний? Запишите формулу для периода колебаний математического маятника.

Период колебаний (Т) -наименьший интервал времени, по истечению которого повторяются значения всех физических величин, характеризующих периодический колебательный процесс.

T= l – длина пружины, g – уск.св. падения.

Ø Что называют периодом колебаний? Запишите формулу для периода колебаний пружинного маятника.

Период колебаний (Т) -наименьший интервал времени, по истечению которого повторяются значения всех физических величин, характеризующих периодический колебательный процесс.

T= m - масса, k – коэф-т упругости.

Ø Что называют периодом колебаний? Формула Томпсона для периода свободных электромагнитных колебаний в контуре.

Период колебаний (Т) -наименьший интервал времени, по истечению которого повторяются значения всех физических величин, характеризующих периодический колебательный процесс.

L – индуктивность, C – емкость кон-ра.

Ø Что называют амплитудой, частотой, фазой колебаний?

Амплитуда колебаний (А, хmах) - наибольшее значение, которого достигает какая-либо физическая величина, совершающая гармонические колебания.

Частота колебаний (v) - физическая величина v, равная числу полных колебаний, совершаемых за единицу времени. С периодом колебаний Т связана соотношением v= 1/T. Единица частоты колебаний в СИ - герц (Гц).

Фаза колебаний (ф) - аргумент функции, описывающий величину, изменяющуюся по закону гармонического колебания. Фаза гармонических колебаний - величина безразмерная и выражается в радианах. Смещение в любой момент времени

Ø Что называют добротностью колебательной системы? Запишите выражение для добротности колебательного контура.

Добротность колебательного контура - характеризует колебательную систему, при малых значениях логарифмического декремента

Ø Что называют резонансом?

Явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при приближении частоты вынуждающей силы к резонансной частоте w_рез называется резонансом.

Ø Чему равна потенциальная энергия пружинного маятника?

W=kx²/2

 

Ø Что называют логарифмическим декрементом затухания? Запишите выражение для логарифмического декремента затухания электромагнитных колебаний в колебательном контуре.

Логарифмическим декрементом затухания наз-ся безразмерная величина δ, равная натуральному логарифму отношения значений амплитуды затухающих колебаний в моменты времени t; t+T(T-условный период колебаний)

Ø Что называют частотой колебаний?

Число колебаний за 1секунду

Ø Что называют временем релаксации?

Промежуток времени , в течение которого амплитуда уменьшается в е раз, называ­ется временем релаксации.

b - коэффициент затухания.

Ø Что называют пучностью, узлом стоячей волны?

Точки, в которых амплитуда стоячей волны А=0, называется узлами стоячей волны, а точки, в которых амплитуда А_ст максимальна, называются пучностями стоячей волны.

Ø Чему равна начальная фаза колебания, полученного от сложения двух одинаково направленных гармонических колебаний, амплитуды и частоты которых одинаковы, а начальные фазы φ₁ = 0 и φ₂ = π/2? Нарисуйте векторную диаграмму.

Ø Чему равна начальная фаза колебания, полученного от сложения двух одинаково направленных гармонических колебаний, амплитуды и частоты которых одинаковы, а начальные фазы φ₁ = π/4 и φ₂ = π/2? Нарисуйте векторную диаграмму.

Ø Чему равен коэффициент затухания электрических колебаний, если дифференциальное уравнение этих колебаний имеет вид ?

d=0,3/2=0,15

Ø Чему равно индуктивное сопротивление катушки индуктивностью 2 мГн при частоте колебаний тока n=50 Гц?

R_L=wL=2πνL=0,628 (Oм)

Ø Чему равно емкостное сопротивление конденсатора емкостью 9 мкФ при частоте колебаний тока n=50 Гц?

R_C=1/(wC)=1/(2π*ν*C)=353,85 (Oм)

Ø Частица среды находится на расстоянии х = λ/2 от источника колебаний. Амплитуда колебаний А = 0,5 м. Найдите смещение частицы в момент времени
t = T/2.

x=l/2; ξ=0,5cos(wT/2-kl/2+j)=0,5cos(wT/2-π+j₀)

Ø Частота колебаний частиц среды составляет 10 Гц, длина волны 2 м. Какова скорость распространения волны?

u= νl=20 (м/с)

Ø Черное тело нагрели от температуры Т₁=600 К до Т₂=2400 К. Определите, на сколько изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости.

Ø Что называют энергетической светимостью?

R_e — величина, равная отношению потока излучения Ф_е, испускаемого поверхностью, к площади S сечения, сквозь которое этот поток проходит:

R_e=Ф_e/S, т. е. представляет собой поверхностную плотность потока излучения.

Единица энергетической светимости — (Вт/м²).

Ø Что называют спектральной плотностью энергетической светимости?

Количественной характеристикой теплового излучения служит спектральная плотность энергетической светимости тела – мощность излучения с единицы площади поверхности тела в интервале частот единичной ширины.

Ø Что такое коэффициент поглощения?

- закон Бугера

I0- интенсивность света, падающего на пластину

I - интенсивность света, прошедшего через пластину

К - коэффициент поглощения Из формулы следует, что при

Таким образом, коэффициент поглощения света веществом есть величина, обратная толщине такого слоя данного вещества, при прохождении которого интенсивность света ослабляется в е раз.

Ø Что такое коэффициент отражения?

Коэффициентом отражения электромагнитной волны от поверхности раздела 2-ух сред называется отношение интенсивностей отраженной и падающей волн.

Ø Что называют абсолютно черным телом?

Тело, способное полностью поглощать при любой температуре все падающее на него излучение любой частоты, называется черным. Следовательно, спектральная поглощательная способность черного тела для всех частот и температур тождественно равна единице ()

Ø Что называют внешним фотоэффектом?

Внешним фотоэффектом называется вырывание электронов из вещества под действием электромагнитного излучения. Внешний фотоэффект наблюдается преимущественно в проводниках

Ø Что называют внутренним фотоэффектом?

При внутреннем фотоэффекте электроны под действием света теряют связь со своими атомами и молекулами, но остаются внутри вещества. Такой вид фотоэффекта возможен только в полупроводниках

 

Ø Что называют красной границей фотоэффекта?

Фотоэффект не возникает, если частота света меньше некоторой характерной для каждого металла величины ν_min, называемой красной границей фотоэффекта.
Если частота падающего на катод света будет больше или равна ν_min, то фотоэффект будет (ν ≥ ν_min), если ν < ν_min, то фотоэффекта не будет.

Ø Чему равна длина волны излучения, соответствующая фотонам с энергией 3эВ?

Ø Чему равна частота света, соответствующая фотонам с энергией ?

Ø Чему равна масса фотона видимого света, длина волны которого 500 нм?

Ø Чему равна потенциальная энергия взаимодействия электрона с ядром в атоме водорода?

U=-e(с2)\4пr (индекс 0)

Ø Что такое фермионы? Примеры.

Частицы с полуцелым спином могут находиться в квантовом состоянии только по одиночке.Такие чамтицы подчиняются статистике разработанной Ферми и Дираком, и называются фермионами. Фермионы являются “индивидуалистами”. Примеры фермионов: (тут индексы снизу и свехру в скобках) p[1,1], n[0,1], e[-1,0] и т.д., т.е. все частицы, обладающие полуцелым спином ….

Ø Что такое бозоны? Примеры.

Частицы с целым или нулевым спином могут находиться в пределах данной системы в одинаковом состоянии в неограниченном количестве. Такие частицы подчиняются статистике разработанной Бозе и Инштейном, и по этому называются бозонами. Бозоны являются “коллективистами”, они “любят” накапливаться в одном и том же состоянии. Пример-фотоны,фононы и все частицы обладающие целочисленным спином.

Ø Чему равно максимальное число электронов находящихся в состояниях ?

n=2

L=1

Ø Что характерно для спектра рентгеновского излучения?

Ренгеновский спектор-характеристический.Состоят из нескольких серий K,L,M,N,O. Каждая серия насчитывает небольшое число линий,обозначаемых в порядке возрастания частоты индексами альфа,бета,гамма…

W(с индексо Кальфа)=R(Z-1)(с2)*(1\1(с2)-1\2(с2))

W(с индексо Кбетта)=R(Z-1)(с2)*(1\1(с2)-1\3(с2))

W(с индексо Lальфа)=R(Z-7,5)(с2)*(1\2(с2)-1\3(с2))

W-ЧАСТОТА

R-Постоянная Ридберга

Общий вид: w=R(Z-Q)(c2)*(1\n1(c2)-1\n2(c2)

Закон Мозли-корень квадратный из частоты является линейной ф-ией атомного ноиера Z.

W(ПОД КОРНЕМ)=C(Z-Q)

C,Q-константы имеющие свое значение для каждой линии

 

Ø Что характерно для атомных спектров?

Спектрны испускаемые атомами –линейчатые.

В нормальных условиях атомы не излучают (как и в стационарном состоянии). Чтобы вызвать излучение атомов, надо увеличить их внутренню энергию. Спектры изолированных атомов носят ограниченный характер. Так, часть спектра атома

Водорода.

Причем линии в спектре атома, в том числе и

атоме водорода, расположены не хаотично, а

объединяются в группы, которые называются

спектральными сериями.

n=3,4,5 – Бальмер. В атомной физике положение спекутральных линий принято характеризовать волновым числом ν’. Оно показывает сколько длин волн укладывается в 1см спектра. R=4/λo – постоянная Ридберга. Серией Больцмана-излучается в видимой и близкой УФ волнах. Кроме серий Бальмера в спектре излучения атома водорода имеется еще несколько серий.

Серия Лаймона –n=2,3,4…,в УФ области.

Серия Бальмера –n=3,4,5… видимая область и близкая УФ. Серия Пашена –, n=4,5,6…, инфракрасная область. Серия Брэкета – n=5,6,7..

Серия Пфунда –n=6,7,8.. в инфракрасной области. Все эти соотношения можно обобщив записать в виде обобщенной формулы Бальмера w=z(c.2) R(1/m(c.2) – 1/n(c.2)), z – порядковый номер элемента. Квантовое число m, в пределах даной серии m=const. Если z=1, то R/m(c.2)=T1(m), R/n(c.2)=T2(n) } – спектральные термы. С учетом этого будет ν’=T1(m) – T2(n) (4) – комбинационный принцип Ритца. Поскольку, векторное число определяется разностью 2-х спектральных термов, то термы имеют определенный физический смысл- Т.е. каждому спектральному терму отвечает определенная энергия стационарного состояния (физический смысл).

Ø Что характерно для молекулярных спектров?

В спектрах молекул большое число спектральных линий объединяются в группы, причем в каждой группе спектральная линия с одного конца расположена настолько тесно, что вся группа приобретает вид полосы. Спектры молекул носят полосатый характер. Полосы объединяются вгруппы, в спектре молекул – несколько групп. В спектре молекул 3 законометрности: - линии объединяются в полосы, - полосы объединяются в группы, - в спектре может быть несколько групп. Эти 3 закономерности обусловлены 3 типами энергий, на которые можно разложить полную энергию молекулы. 1) вращательная энергия (энергия, обусловлена вращанием молекул), 2) колебательная энергия (обусловлена колебанием ядер около положения равновесия), 3) энергия взаимодействия электронных оболочек с ядрами атомов Еэл, так же существует энергия ядер(не учитывается по тому что пренебрежительно мала по сравнению с другими слогаемыми), энергия поступательного движения (меняется неприрывно)

E=Eвр+Eкол+Eэл;

Eэл>Eкол>Eвр,

hv=E2-E1.

ν=∆E/h=∆Eвр/h + ∆Eкол/h + ∆Eэл/h;

ν=νвр + νкол + νэл.

Эксперимент показывает, что все виды энергий квантованы.Все 3 вида энергии дискретны. Частоты излучения лежит в разных диапазонах и образуют полосы. По мимо того что спектры молекул полосатые они еще носят характер электроколебат. И колебательновращат. Переходов.

Ø Что характерно для состояний среды с инверсией населенностей уровней?

Для того чтобы получить усиление падающей волны,нужно обратить населенность энергетических уровней,т.е. сделать так, чтобы в состоянии с большнй энергией находилось большее число атомов,чем в состоянии с меньшей энергией.Излучение преобладает над поглащением.

Ø Что такое магнитный домен? Домены – малые макроскопические области самопроизвольно намагниченые до насыщения.

Ø Чем обусловлен парамагнитный эффект? У парамагнитных веществ при отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты электронов не компенсируют друг друга, и атомы (молекулы) парамагнетиков всегда обладают магнитным моментом. Однако вследствие теплового движения молекул их магнитные моменты ориентированы беспорядочно, поэтому парамагнитные вещества магнитными свойствами не обладают. При внесении парамагнетика во внешнее магнитное поле устанавливается преимущественная ориентация магнитных моментов атомов по полю (полной ориентации препятствует тепловое движение атомов). Таким образом, парамагнетик намагничивается, создавая собственное магнитное поле, совпадающее по направлению с внешним полем и усиливающее его. Этот эффект называется парамагнитным.

Ø Что такое коэрцитивная сила? Напряженность H_c обратного поля, доводящего магнитную индукцию до нуля, называется коэрцитивной силой.

Ø Через катушку, индуктивность которой L = 0,021 Гн течёт ток, изменяющийся со временем по закону I = 58·sin(314·t). Найти модуль ЭДС самоиндукции.

Ø Чему равна сила тока в контуре с индуктивностью 0,2 Гн, создающая магнитный поток 2 Вб? ;

Ø Чему равна сила тока в катушке с индуктивностью 0,1 Гн, при которой энергия магнитного поля 0,2 Дж? ;

Ø Через катушку, индуктивность которой L=10^-3 Гн, проходит ток I=1 А. Чему равен магнитный поток сквозь катушку?

Ø Чему равна ЭДС самоиндукции в катушке с индуктивностью 2 Гн, если сила тока в ней за 0,1 с равномерно уменьшилась от 5 А до 3 А?

Ø Что такое индуктивность? Замкнутого проводящего контура называется скалярная величина равная отношению потокосцепления самоиндукции контура к силе тока в этом контуре.Индуктивность показывает какой магнитный поток пронизывает данный проводние при прохождении по нему тока силой 1 А

Ø Что такое явление самоиндукции? Это явление наведения индукционного тока в проводнике собственным переменным магнитным потоком.

Ø Что такое явление взаимной индукции? взаимной индукцией называется возбуждение тока в контуре при изменении тока в другом соседнем контуре: ε₂ = - dФ ₁₂/ dt; Ф₁₂=L₁₂·I₁; - ЭДС в первом контуре; - ЭДС во втором контуре; L₁₂ – коэффициент взаимной индукции первого контура по отношению ко второму. L₁₂ L₂₁. Коэффициент взаимной индукции зависит от формы, размеров и взаимного расположения контуров. На явлении взаимной индукции основана работа трансформатора.

Ø Что является характеристикой намагничения веществ для характеристики намагничения веществ вводится понятие вектора намагничения или намагниченность. Он равен суммарному магнитному моменту в единице объёма вещества.

Ø Что такое магнитная проницаемость. магнитная проницаемость – это величина, показывающая во сколько раз магнитная индукция в рассматриваемой точке поля в данном веществе больше, чем в вакууме.

Ø Чему равна магнитная индукция поля соленоида? Нарисуйте линии магнитной индукции поля соленоида.

, =n/l – число витков на единицу длины.

Ø Чему равна сила, действующая на проводник с током в магнитном поле? Укажите направление силы Ампера, действующей на проводник с током, помещенный в магнитное поле.

F=IBlsinα. Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки. Силовые линии входят в ладонь, четыре пальца указывают направление тока в проводнике, тогда большой палец укажет направление силы Ампера.

Ø Что означает, что магнитное поле имеет вихревой характер?

Магнитные силовые линии такого поля замкнуты.

Ø Чему равна сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся заряд? Как движется заряженная частица в магнитном поле, если ее скорость параллельна вектору ?

Сила Лоренца – сила, действующая на заряд, движущийся в магнитном поле

F=qvBsinα.

Если заряженная частица движется в магнитном поле со скоростью v вдоль линий магнитной индукции, то угол α между векторами v и B равен 0 или π. Тогда частица движется равномерно и прямолинейно.

Ø Чему равна сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся заряд? Как движется заряженная частица в магнитном поле, если ее скорость перпендикулярна вектору ?

Сила Лоренца – сила, действующая на заряд, движущийся в магнитном поле

F=qvBsinα.

Частица движется по окружности.

Ø Чему равен вращающий механический момент, действующий на контур с током в магнитном поле? Что происходит с контуром, если он ориентирован так, что направление вектора совпадает с положительной нормалью к контуру?

M=[p_mB]

Контур находится в состоянии устойчивого равновесия. М=0

 

Ø Чему равен вращающий механический момент, действующий на контур с током в магнитном поле? Что происходит с контуром, если он ориентирован так, что положительная нормаль к контуру перпендикулярна направлению вектора ?

M=[p_mB]

Если нормаль к контуру перпендикулярна направлению вектора , то у контура есть вращающий момент, равный:

M=p_mB

Ø Чему равен магнитный момент квадратного контура с током 5 А и стороной 0,1 м?

P_m=IS=5*0,01=0,05 (H*м)

Ø Электрон движется со скоростью 10⁶ м/с в магнитном поле индукцией 0,5 Тл параллельно линиям магнитной индукции. Найти силу Лоренца. Заряд электрона 1,6·10 ^–19 Кл, масса 9,1·10 ^–31 кг.

F_л=q*V*B=0.8*10^-13Н

 

Э

Ø Электрические колебания в колебательном контуре заданы уравнением . Какова амплитуда колебаний заряда?

Ответ: А=10^-2 (м)

Ø Электрические колебания в колебательном контуре заданы уравнением q = 10^-2cos 20t (мКл). Какова максимальная сила тока в контуре?

Ø Энергия электрона в водородоподобном атоме определяется соотношением . Чему равна энергия электрона в атоме водорода находящегося на основном уровне?

E(индекс n)=-(1\4п (индекс 0))(с2)*m(индекс e)e(с4)\2h(перечеркнутая в кв)n(с2).

Подставив в данную формулу значение констант и приняв n=1 получим значение энергии основного состояния(т.е. с наименьшей энергией)

E1=-2,18*10(c-18)Дж=-13,6 эВ

Ø Энергия электрона в водородоподобном атоме определяется соотношением

.Чему равна энергия ионизации атома водорода?

Энергия ионизации=модуль(Е1)=13,6 эВ

Ø Энергия электрона находящегося в одномерном прямоугольном потенциальном ящике с бесконечными стенками определяется соотношениями Найти разность ΔЕ между третьим и вторым энергетическими уровнями.

Ответ:

 

^1. Если абсолютный показатель преломления среды равен 1,5, то чему равна скорость света в этой среде? n= c/ v 2*10⁸

1. Если период дифракционной решётки 3,6 мкм, то свет какой длины волны будет наблюдаться в третьем порядке дифракции? dsinφ=kλ, λ=d/k = 3,6/3=1,2 мкм

1. Если на поляризатор падает пучок естественного света интенсивностью I₀, то чему будет равна интенсивность прошедшего через поляризатор пучка?

I = I₀cos²φ

Интенсивность света, прошедшего через поляризатор, равна произведению, падающего на поляризатор световой волны и квадрата косинуса угла между плоскостью поляризации световой волны, падающий на поляризатор и плоскостью пропускания поляризатора.