- •Методические указания к выполнению ргз
- •Расчетно-графическое задание по физике
- •Письменное оформление решения задач
- •О приближенных вычислениях
- •Таблицы вариантов контрольных работ
- •1. Физические основы механики
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач по механике
- •2. Электричество и магнетизм
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач по электричеству и магнетизму
- •3. Колебания. Волны
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач по колебаниям и волнам
- •4. Оптика
- •Основные формулы
- •5. Статистическая физика и термодинамика.
- •Основные формулы
- •6. Квантовая физика
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач по квантовой физике
- •Задачи для контрольных работ
Основные формулы
Абсолютный показатель преломления где с - скорость света в вакууме, с=3·108 м/с, v - скорость распространения света в среде. | |
Относительный показатель преломления где n2 и n1 - абсолютные показатели преломления второй и первой среды. | |
Закон преломления где i - угол падения, r - угол преломления. | |
Формула тонкой линзы где F - фокусное расстояние линзы, d - расстояние от предмета до линзы, f - расстояние от линзы до изображения. | |
Оптическая сила линзы где R1 и R2 - радиусы кривизны сферических поверхностей линзы. Для выпуклой поверхности R>0. Для вогнутой поверхности R<0. | |
Оптическая длина пути: где n - показатель преломления среды; r - геометрическая длина пути световой волны. | |
Оптическая разность хода: - оптические пути двух световых волн. | |
Условие интерференционного максимума: минимума: где λ0 - длина световой волны в вакууме; m - порядок интерференционного максимума или минимума. | |
Оптическая разность хода в тонких пленках в отраженном свете: в проходящем свете: где d - толщина пленки; i - угол падения света; n - показатель преломления. | |
Ширина интерференционных полос в опыте Юнга: где d - расстояние между когерентными источниками света; L - расстояние от источника до экрана. | |
Условие главных максимумов дифракционной решетки: где d - постоянная дифракционной решетки; φ - угол дифракции. | |
Разрешающая способность дифракционной решетки: где Δλ - минимальная разность длин волн двух спектральных линий, разрешаемых решеткой; m - порядок спектра; N - общее число щелей решетки. | |
Закон Малюса: где I0 - интенсивность плоско-поляризованного света, падающего на анализатор; I - интенсивность света, прошедшего через анализатор; α - угол между плоскостью поляризации падающего света и главной плоскостью анализатора. | |
Связь интенсивности естественного света Iест с интенсивностью света, прошедшего поляризатор (и падающего на анализатор): где k - относительная потеря интенсивности света в поляризаторе. | |
Дисперсия вещества | |
Средняя дисперсия | |
Групповая скорость света | |
Фазовая скорость света |
5. Статистическая физика и термодинамика.
При изучении основ статистической физики и термодинамики следует уяснить следующее. Существует два способа описания процессов, происходящих в макроскопических телах (т.е. телах, состоящих из очень большого числа частиц - атомов или молекул), - статистический и термодинамический.
Статистическая (молекулярная) физика пользуется вероятностными методами и истолковывает свойства тел, непосредственно наблюдаемых на опыте (такие, как давление и температура), как суммарный, усредненный результат действия отдельных молекул. Молекулярно-кинетическая теория позволяет раскрыть глубинный смысл экспериментальных закономерностей, например, таких как уравнение Менделеева-Клапейрона. При решении задач на эту тему основное внимание уделено таким вопросам программы, как уравнение Менделеева-Клапейрона, закон Дальтона для смеси газов (в контрольной работе это задачи 501-510), уравнение молекулярно- кинетической теории (в контрольной работе это задачи 511-520).
Следует обратить внимание на статистические законы. Распределение молекул идеального газа по скоростям описывает распределение Максвелла, а по потенциальным энергиям - распределение Больцмана. Зависимость давления от высоты для изотермической атмосферы описывается барометрической формулой. Этим вопросам посвящены задачи 521-530 контрольной работы.
При изучении явлений переноса, к которым относятся теплопроводность, диффузия и внутреннее трение, следует уяснить, что эти явления сходны между собой. В основе этого сходства лежит одинаковый молекулярный механизм перемешивания молекул в процессе их хаотического движения и столкновений друг с другом. Изучение явлений переноса посвящены задачи 531-540.
Важно усвоить, что термодинамика, в отличие от молекулярной физики, не изучает конкретные взаимодействия, происходящие с отдельными атомами или молекулами, а рассматривает взаимопревращения и связь различных видов энергии, теплоты и работы.
При изучении основ термодинамики нужно четко усвоить такие понятия как термодинамическая система, термодинамический процесс, внутренняя энергия, энтропия и т.д. Задачи контрольной работы охватывают такие важные соотношения и понятия как первое начало термодинамики, внутренняя энергия, работа при различных изопроцессах (задачи 541-550).
Задачи 551-560 посвящены изучению второго начала термодинамики, которые формулируются как закон возрастания энтропии. Этот закон определяет направление протекания термодинамических процессов.