Показатель преломления показывает как меняется

Показатель преломления показывает как меняется

Скорость света при переходе из одной среды в

Другую.

Ø В каком случае возможно полное внутреннее отражение света?

Если = / <1, то угол преломления больше угла падения:sin r=sin i/ и r>i. Если i>=i_пр , то интенсивности отраженной и падающей волн одинаковы, т.е. волна полностью отражается от поверхности раздела сред. Это явление называется полным внутренним отражением.

I – угол падения

R – угол преломления

Ø В дно водоёма глубиной 2,0 м вбита свая, на 0,75 м выступающая из воды. Найти длину тени от сваи на поверхности и на дне водоёма, если высота солнца над горизонтом в данный момент равна 45º.

tg45=h/l=>l=h/tg45=h=0,75 м, L=rL+l=1,25+0,75=2 м

Ø В каком случае при прохождении света через анизотропный кристалл не будет наблюдаться двойного лучепреломления?

Свет падает нормально на плоскую поверхность А оптически отрицательного одноосного кристалла, оптическая ось В которого параллельна А. Плоскость чертежа выбрана так, что оптическая ось лежит в ней. В этом случае необыкновенный луч не преломляется, а совпадает по направлению с падающим и обыкновенным.

Ø В чём заключается явление двойного лучепреломления?

Световой луч, проходя через некоторые анизотропные среды, расщепляется на два преломленных луча. Это явление называется двойным лучепреломлением. Если в этом случае вращать такой кристалл вокруг падающего луча, то один из лучей (обыкновенный) остается неподвижным, он лежит в области падения, а второй — поворачивается вокруг первого (необыкновенный), хотя угол падения остается неизменным, он не лежит в области падения

Ø В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом длиной волны λ = 6·10^{-5 см, расстояние между отверстиями 1 мм и расстояние от отверстий до экрана 3 м. Найдите положение первой светлой полосы.}

Ø Вычислите радиус пятой зоны Френеля для плоского волнового фронта, если точка наблюдения находится на расстоянии 1 м от фронта волны. Длина волны равна 0,5 мкм.

В случае плоской волны радиус

Ø В чем заключается эффект Комптона?

Эффектом Комптонаназывается упругое рассеяние коротковолнового электромагнитного излучения (рентгеновского и g-излучений) на свободных (или слабосвязанных) электронах вещества, сопровождающееся увеличением длины волны.

Ø Волновое уравнение.

Распространение волн в однородной изотропнойсреде в общем случае описывается волновым уравнением— дифференциальным уравнением в частных производных

где v — фазовая скорость,

D= д ²/ д x² + д ²/ д y² + д ²/ д z² — оператор Лапласа.

Ø В цепь включены конденсатор емкостью 2 мкФ и катушка индуктивностью 0,5 Гн. При какой частоте тока в этой цепи будет резонанс?

Ø В однородной изотропной среде с ε = 2 и µ = 1 распространяется плоская электромагнитная волна. Определите её фазовую скорость.

Ø В колебательном контуре, состоящем из индуктивности L и емкости C, максимальный заряд на конденсаторе q_m. Чему равно максимальное напряжение на конденсаторе?

Ø В колебательном контуре, состоящем из индуктивности L и емкости C, максимальное напряжение на конденсаторе U_m. Чему равен максимальный ток в контуре?

Ø В колебательном контуре, состоящем из индуктивности L и емкости C, максимальный ток равен I_m. Чему равен максимальный заряд на конденсаторе?

Ø Волновая функция электрона в атоме водорода имеет вид Чему равны квантовые числа?

n=1, L=0, m=0

Ø В каких изотропных магнетиках вектор намагниченности противоположен по направлению вектору напряженности магнитного поля. (Диамагнетики)

Ø В каких изотропных магнетиках вектор намагниченности совпадает по направлению с вектором напряженности магнитного поля? ( Парамагнетики)

Ø В катушке индуктивностью 0,7 Гн сила тока равна 10 А. Чему равна энергия магнитного поля катушки?

Ø В каких магнетиках магн. проницаемость зависит от напряженности магн. поля? ( Диа- и пара-магнетики)

Ø В чем заключается принцип суперпозиции магнитных полей?

Магнитная индукция результирующего поля, создаваемого несколькими токаи или движущимися зарядами, равна векторной сумме магнитных индукций складываемых полем, создаваемых каждым током или движущимся зарядом в отдельности

Ø В чем заключается явление Холла?

Если металлическую или полупроводниковую пластину поместить в магнитное поле с индукцией В и пропускать электрический ток I, то на гранях этой пластины, перпендикулярно векторам B и j появляется электрическое поле.

Ø В чем заключается явление электромагнитной индукции?

Ток, возбуждаемый в проводнике под действием переменного магнитного поля, называется индукционным током. А само явление – явлением электромагнитной индукции.

Ø В точке, отстоящей на 5 см от бесконечно длинного прямолинейного проводника, индукция магнитного поля 2 ·10 ^–5 Тл. Найти силу тока в проводнике.

B=μμ₀I/(2πr)=>I=2πrB/μμ₀=5 (A

Ø В проводнике длиной 8 см сила тока равна 50А. Он находится в однородном магнитном поле индукцией 20 мТл. Проводник переместился на 10 см перпендикулярно линиям магнитного поля. Чему равна работа по перемещению проводника?

A=FS=I*B*l*S=80 (Дж)

Ø В пространстве, где существуют однородные электрические Е= 1 кВ/м и магнитные В=1 мТл поля, прямолинейно и равномерно движется электрон. Найти его скорость.

F_л=F=>qVB=qE=>V=E/B=10⁶ (м/с)

Ø В однородное магнитное поле индукцией В перпендикулярно линиям индукции влетает заряженная частица с кинетической энергией К. Заряд частицы q, масса m. Найти радиус окружности, которую описывает частица

Ø В однородное магнитное поле индукцией В перпендикулярно линиям индукции влетает заряженная частица. Заряд частицы q, масса m. Найти период обращения частицы по окружности.

T=S/V; T=(2πm)/(q*B)

Ø В однородное магнитное поле индукцией В перпендикулярно линиям индукции влетает заряженная частица. Заряд частицы q, масса m, скорость u. Найти радиус окружности, которую описывает частица.

R=

Ø В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл движется одновалентный ион со скоростью 1,92·10⁶ м/с. Если радиус окружности равен 10 см, то чему равна масса этого иона?

m=R*q*B/V= 0.52*10^{-8 кг}

Ø В магнитном поле, индукция которого В, вращается стержень длины x. Ось вращения, проходящая через один из концов стержня, параллельна силовым линиям магнитного поля. Найти магнитный поток, пересекаемый стержнем при каждом обороте.

Ф=B*π*x²

Ø В однородное магнитное поле, индукция которого 0,1 Тл, помещена квадратная рамка. Сторона рамки 4 см. Плоскость рамки перпендикулярна направлению вектора магнитной индукции. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку.

Ф=B*a² =1.6*10^-4 Вб

Ø В витке сопротивлением 2 Ом скорость изменения магнитного потока 10 мВб/с. Найти силу индукционного тока.

I=- Ф/t*R=5*10^-3A

Ø В однородном магнитном поле, индукция которого 0,1 Тл движется проводник длиной 10 см. Скорость движения проводника 5 м/с и направлена она перпендикулярно магнитному полю. Чему равна индуцированная в проводнике эдс?

ε=- Ф/t=B*S/l/V=B*l²*V/l=B*l*V=0.1*0.1*5=0.05B

Ø В однородном магнитном поле с индукцией В равномерно с угловой скоростью w вращается рамка, содержащая N витков площадью S. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Чему равна максимальная ЭДС индукции, возникающая в рамке?

ε=-N*Ф/t= -B*S/l/V=B*S*V/l=N*B*S*l*

 

 

Г

Ø Груз массой m=50 г подвешен к пружине жесткостью k=49 Н/м. Шарик поднимают до максимального сжатия пружины и резко опускают. Найти период возникших колебаний (массу и трение пружины не учитывать).

T=2p ; T=0.2c

Ø Горизонтальный металлический стержень длиной 50 см вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через один из его концов с частотой 2 об/с. Индукция магнитного поля 5·10^-2 Тл. Силовые линии магнитного поля параллельны оси вращения. Найти разность потенциалов между концами стержня.

(φ₁- φ₂)=V*B= ώ*l*B=2*0.5*5*10^-2=0.5B

Д

Ø Дайте определение временной и пространственной когерентности.

Если в каждой точке поля воны векторы E,H, оставаясь взаимно перпендикулярными, изменяются с течением времени так, что их концы описывают окружности, лежащие в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны

Ø Какие волны называются когерентными, что такое длина когерентности?

Существуют приспособления, называемые поляризаторами, которые обладают способностью пропускать через себя световые лучи только с одним направлением плоскости колебаний электрического вектора Е, так что на выходе поляризатора свет становится плоско (линейно) поляризованным.

Ø Каков физический смысл универсальной функции Кирхгофа?

Из закона Кирхгофа следует, что спектральная плотность энергетической светимости любого тела в любой области спектра всегда меньше спектральной плотности энергетической светимости черного тела. Кроме того, если тело при данной температуре Т не поглощает электромагнитные волны в интервале частот от до +d , то оно их в этом интервале частот при температуре Т и не излучает.

Ø Как изменится импульс фотона с увеличением частоты световой волны в 2 раза?

P=hν/c, в 2 раза увеличится.

Ø Какому углу комптоновского рассеяния соответствует максимальное изменение длины волны падающего излучения?

Sin90⁰

Ø Какому углу комптоновского рассеяния соответствует минимальное изменение длины волны падающего излучения?

Sin0⁰

Ø Какие колебания называют вынужденными?

Вынужденные колебания - колебания, возникающие в какой-либо системе под влиянием переменного внешнего воздействия. Характер вынужденных колебаний определяется как свойствами внешнего воздействия, так и свойствами самой системы.

Ø Колебания точки описывается уравнением . Определите расстояние между двумя крайними положениями точки.

A=2

S=2A=4

Ø Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 1мГн и конденсатора емкостью 2нФ. Найти период электромагнитных колебаний в контуре.

w=1/ ; T=2p/w; T=8.9*10^-6

Ø Колебания точки описывается уравнением (м). Чему равно максимальное ускорение колеблющейся точки?

-16p²2sin(4pt+j)

Ø Как изменится частота свободных колебаний в колебательном контуре, если индуктивность катушки увеличить в 4 раза, а электроемкость конденсатора уменьшить в 2 раза?

Ответ: уменьшится в раз

Ø Как изменится период свободных колебаний в колебательном контуре, если индуктивность катушки и электроемкость конденсатора увеличить в 2 раза?

:

Ответ: увеличится в 2 раза

Ø Какие колебания называются свободными?

Свободные (собственные) колебания – это колебания, которые совершаются за счет первоначально сообщенной энергии при последующем отсутствии внешних воздействий на колебательную систему.

Ø Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 5×10^-10Ф и катушки индуктивностью . Каков период колебаний контура?

Ответ: T=6,28*10^-6 (c)

Ø Как изменяется емкостное сопротивление при увеличении частоты колебаний тока в 4 раза?

R_C=1/(2π*ν*C)

Ответ: уменьшится в 4 раза

Ø Как изменяется индуктивное сопротивление при увеличении частоты колебаний тока в 4 раза?

R_L=2πνL

Ответ: увеличится в 4 раза

Ø Каков физический смысл квантовых чисел n и ?

n-характеризкет энергию частицы

L- Характеризует величину момента импульса частицы

Ø Каков физический смысл квантовых чисел и m?

L- Характеризует величину момента импульса частицы

m-характеризует проекцию вектора момента импульса на направление внешнего магнитного поля или внутреннего если внешнее отсутствует.

Ø Каков физический смысл квантовых чисел S и ?

-магнитно-спиновое квантовое число=+-1/2 т.е. собственный механический момент электрона в атоме водорода может быть ориентирован по полю и против него.

s-спиновое квантовое число=1/2. Квантовое число, определяющее величину собственного механического момента электрона в атоме. Современные представления о спине следуют, что спин – необъемное свойство электрона или другой микрочастицы, такое же свойство, как заряд и масса.

Ø Какие частицы являются тождественными?

Одинаковые, равные.

 

Ø Коэффициент прозрачности (прохождения) барьера равен 0,35. Чему равен коэффициент отражения от этого барьера?

R+D=1

R- коэффициент отражения от барьера

D-.Коэффициент прозрачности (прохождения) барьера

R=1-D=1-0.35=0.65

Ø Как определяется магнитная восприимчивость?

.В большинстве случаев значение намагниченности оказывается пропорциональным величине магнитного поля J~cB, где коэффициент пропорциональности c носит название магнитной восприимчивости. Безразмерная величина, характерная для каждого данного магнетика.

Ø Как называются вещества, у которых магнитная восприимчивость меньше 0?

Диамагнетики

Ø Как называются вещества, у которых магнитная проницаемость μ >> 1?

Ферромагнетики

Ø Какой формулой определяется вектор магнитной индукции В через вектор напряженности магнитного поля Н?

Ø Как объясняется диамагнитный эффект?

электронные орбиты атома под действием внешнего магнитного поля совершают прецессионное движение, которое эквивалентно круговому току. Так как этот микроток индуцирован внешним магнитным полем, то, согласно правилу Ленца, у атома появляется составляющая магнитного поля, направленная противоположно внешнему полю. Наведенные составляющие магнитных полей атомов (молекул) складываются и образуют собственное магнитное поле вещества, ослабляющее внешнее магнитное поле. Этот эффект получил название диамагнитного, а вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле против направления поля, называются диамагнетиками.

Ø Какие магнетики обладают петлей гистерезиса

ферромагнетики. Петлей гистерезиса называется кривая изменений магнитной индукции ферромагнитного тела, помещённого во внешнее магнитное поле при изменении напряженности последнего от + H_s, до - H_{s ,} где H_s – напряженность магнитного поля, соответствующая насыщению.

Ø Как объясняется явление ферромагнетизма?

магнитные свойства ферромагнетиков определяются спиновыми магнитными моментами электронов. ферромагнитными свойствами могут обладать только кристаллические вещества, в атомах которых имеются недостроенные внутренние электронные оболочки с нескомпенсированными спинами. В подобных кристаллах могут возникать силы, которые вынуждают спиновые магнитные моменты электронов ориентироваться параллельно друг другу, что и приводит к возникновению областей спонтанного намагничения.

Ø Как и во сколько раз изменится восприимчивость парамагнетика при увеличении его температуры в 2 раза?

т.к. , где С – постоянная Кюри, T – температура, то восприимчивость парамагнетика уменьшится в 2 раза.

Ø Катушка длиной 40 см состоит из1000 витков. Найти напряженность магнитного поля внутри катушки, если ток, проходящий по катушке, равен 2 А.

B=μμ₀H, n₀=n/l, B=μ₀n₀I=>H=μ₀nI/lμ₀=5000 (A/м)

Ø Катушка, состоящая из 400 витков проволоки, намотанной на прямоугольный каркас длиной 5 см и шириной 2 см, подвешена на нити в магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. По катушке течет ток 10^-3 А. Плоскость катушки составляет 60º с направлением вектора магнитной индукции. Найти вращающий момент, действующий на катушку.

M=I*l*b*B=34*10^-7 Н*м

Ø Катушка, состоящая из 400 витков проволоки, намотанной на прямоугольный каркас длиной 5 см и шириной 2 см, подвешена на нити в магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. По катушке течет ток 10^-3 А. Плоскость катушки параллельна направлению магнитного поля. Найти вращающий момент, действующий на катушку.

M=N*B*I*S=400*10 ^-7 Н*м

Ø Какой магнитный поток пронизывает плоскую поверхность площадью 50 см² при индукции поля 0,2 Тл, если эта поверхность расположена под углом 60º к вектору индукции?

Ф=B*S*cos α=5*10^-4 Вб

Ø Контур площадью S помещен в однородное магнитное поле индукцией В. Плоскость контура перпендикулярна направлению магнитного поля, сопротивление контура 1 Ом. Какой заряд протечет по контуру при повороте его на 90º?

q=B*S/R=B*S

Ø Катушка диаметром 10 см, имеющая 500 витков, находится в магнитном поле. Чему будет равно среднее значение эдс индукции в этой катушке, если индукция магнитного поля увеличивается в течение 0,1с с 0 до 2 Тл?

ε= -N*B₂*(d/2)²*π/t=78.5B

Ø

Ø Круговой проволочный контур площадью 100 см² находится в однородном магнитном поле, индукция которого 2 Тл. Плоскость витка перпендикулярна направлению магнитного поля. Чему будет равно среднее значение эдс индукции, возникающей в витке при выключении поля в течение 0,01с?

ε=- Ф/t=-B*S/t=2/0.01=200B

Ø Квадратный виток площадью 100 см² первоначально располагался параллельно линиям магнитной индукции величиной 0,1 Тл, а затем за 0,1 с повернулся на 90º. Определить ЭДС индукции в этом витке.

ε=-Ф/t=-B*S/t=0.1*1/0.1=1B

 

М

Ø Может ли луч света, падающего в воздухе на стеклянную пластинку под углом  = 60º, испытать полное внутреннее отражение от второй её грани? (показатель преломления стекла n = 1,5).

sina_пред=1/n=1/1,5=0,67, Ответ: полного внутреннего отражения не будет

Ø Монохроматический пучок света с длиной волны 490 нм, падая по нормали к поверхности, производит световое давление 4,9 мкПа. Какое число фотонов падает в единицу времени на единицу площади этой поверхности? Коэффициент отражения света 0,25.

Ø Математический маятник имел период колебаний . Его длину увеличили в n раз. Определите период колебаний:

увеличиться в раз

Ø Материальная точка массой 5 г совершает гармонические колебания с частотой 0,5 Гц. Амплитуда колебаний 3 см. Какова максимальная сила, действующая на точку?

F=ma;

 

Ø Магнитным моментом рамки с током называется…

Магнитным моментом плоского замкнутого контура с током I называется вектор

р_m=IS=ISn, где S – площадь поверхности, ограниченной контуром, n – единичный вектор нормали к плоскости контура, а S =S_n - вектор площадки S.

Ø Магнитным потоком через площадку dS называется…

физическая величина dФ=B₀dScosα

Ø Максимальный вращающий момент, действующий на рамку площадью 1 см², находящуюся в магнитном поле, равен 2·10^-6 Н·м. Сила тока, текущего в рамке 0,5 А. Найти индукцию магнитного поля.

B=M/I*S=4*10^-2 Tл

Н

Ø На какую максимальную глубину нужно поместить точечный источник света, чтобы квадратный плот со стороной 4 м не пропустил ни одного луча в пространство над поверхностью воды? Центр плота находится над источником света. Показатель преломления воды n = 1,33.

Ø На поляризатор падает плоскополяризованный свет. Почему при вращении поляризатора вокруг луча изменяется интенсивность прошедшего света?

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

I = I₀∙cos²

где I₀ – интенсивность падающей на поляризатор поляризованной волны, I – интенсивность прошедшей волны,  – угол между плоскостью поляризации падающей волны и плоскостью пропускания поляризатора.

Ø Сформулируйте закон Брюстера и поясните его рисунком.

Если тангенс угла падения луча на границу раздела двух диэлектриков равен относительному показателю преломления, то отраженный луч полностью поляризован в плоскости, перпендикулярной к плоскости падения, то есть параллельно границе раздела сред

tg _Б = n₂₁.

Здесь _Б — угол падения света, называемый углом Брюстера,
n₂₁ — относительный показатель преломления второй среды относительно первой

Ø Сформулируйте принцип Гюйгенса-Френеля.

при расчете амплитуды световых колебаний, возбуждаемых источником S₀ в произвольной точке М, источник S₀ можно заменить эквивалентной ему системой вторичных источников – малых участков dS любой замкнутой вспомогательной поверхности S, проведенной так, так чтобы она охватывала источник S₀ и не охватывала рассматриваемую точку М

Амплитуда dA колебаний, возбуждаемых в точке М вторичным источником, пропорциональна отношению площади dS соответствующего участка волной поверхности S к расстоянию r от него до точки М и зависит от угла между внешней нормалью к волновой поверхности и направлением от элемента dS в точку М.

вторичные источники когерентны S₀ между собой, поэтому возбуждаемые ими вторичные волны интерферируют при наложении

Интерференцией называется явление наложения когерентных волн, при котором, в зависимости от соотношения фаз складываемых волн происходит их усиление или ослабление, то есть происходит перераспределение интенсивностей налагаемых волн.

Ø Что такое дифракция? Приведите примеры проявления дифракции в жизни.

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.

Показатель преломления показывает как меняется