- •Введение
- •Содержание разделов дисциплины
- •Тема 2.2 Термодинамика
- •Тема 2.3 Реальные газы
- •Тема 2.4 Свойства жидкостей и твердых тел
- •Раздел 3. Электричество и магнетизм
- •Тема 3.1 Элементы электростатики
- •Тема 3.2 Постоянный электрический ток
- •Задания для самостоятельной работы студентов и методические указания по их выполнению
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Способ 2
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Элементы электростатики Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Взаимодействие точечных зарядов. Закон Кулона
- •Напряженность электрического поля
- •Потенциал поля точечных зарядов. Работа по перемещению зарядов в поле
- •Движение заряженных частиц в электрическом поле
- •Электрическая емкость. Конденсаторы
- •Энергия электрического поля
- •Постоянный электрический ток Основные формулы
- •Сила тока I
- •Сопротивление однородного проводника r
- •Сопротивление соединения проводников:
- •Закон Ома
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Закон Ома для участка цепи
- •Закон Ома для всей цепи
- •Правила Кирхгофа
- •Работа и мощность тока
- •Электромагнетизм Основные формулы
- •Принцип суперпозиции (наложения) магнитных полей
- •Закон Био-Савара-Лапласа
- •Закон электромагнитной индукции
- •Индуктивность контура с током
- •Объемная плотность энергии магнитного поля
- •Примеры решения задач
- •Механические колебания и волны Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Кинематика гармонических колебаний
- •Волны в упругой среде
- •Электромагнитные колебания и волны Основные формулы
- •Формула Томсона
- •Связь длины электромагнитной волны с периодом т и частотой колебаний
- •Скорость электромагнитной волны в среде с диэлектрической проницаемостью и магнитной проницаемостью
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Геометрическая оптика и фотометрия Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Геометрическая оптика
- •Фотометрия
- •Тепловое излучение, квантовые свойства света Основные формулы
- •Закон Кирхгофа
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Закон Стефана-Больцмана. Закон Вина
- •Фотоэлектрический эффект
- •Строение атома Резерфорда – Бора Основные формулы
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Строение ядра атома Основные формулы
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Основные единицы физических величин си
- •Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц
- •Основные физические постоянные
- •Литература
- •Содержание
Примеры решения задач
Пример 1. Из стекла требуется изготовить плоскую выпуклую линзу с оптической силой 5 дптр. Определить радиус R кривизны выпуклой поверхности линзы.
Дано: |
Решение: |
|
Из формулы получим (1) (2) Вычисление:
|
|
Пример 2. На двух столбах высотой 3 м подвешены лампы, силы света которых 200 кд и 300 кд. Расстояние между ними 4 м. Какова освещенность в точке, равноотстоящей от оснований столбов?
Дано: |
Решение: |
|
Освещенность в точке А равна сумме освещенностей, создаваемых двумя лампами |
|
|
Освещенности и , создаваемая первой и второй лампами определяются формулами ; . Учитывая, что , , Окончательно находим
Вычисления:
Ответ: . |
Задачи для самостоятельного решения Геометрическая оптика
-
Определить величину предельного угла полного внутреннего отражения при прохождении луча света из стекла в воздух. Коэффициент преломления стекла n=1,5.
-
Найти оптическую силу тонкой линзы, если ее фокусное расстояние равно 0,5 м.
-
На каком расстоянии от центра линзы с оптической силой 10 дптр необходимо расположить предмет, чтобы его действительное изображение находилось на расстоянии 1м от линзы.
-
Радиусы кривизны поверхностей двояковыпуклой линзы равны . Показатель преломления материала линзы равен , воздуха . Найти оптическую силу линзы.
-
Двояковыпуклая линза имеет одинаковые радиусы кривизны поверхностей. При каком радиусе кривизны поверхностей фокусное расстояние линзы будет равно 1 м.
Фотометрия
-
Определить силу света точечного источника, полный световой поток которого равен 1 лм.
-
Светильник имеет форму шара диаметром 20 см. Сила света шара равна 80 кд. Определить яркость светильника.
-
Вычислить и сравнить между собой силы света металлического шара яркостью 3 Мкд/м2 и шарового светильника яркостью 5 ккд/м2, если их радиусы равны 10мм и 10 см соответственно.
-
На столбе высотой 10 м висит лампа силой света 1000 кд. Принимая лампу за точечный источник света, определить, на каком расстоянии от основания столба освещенность поверхности земли равна 1 лк.
-
На какой высоте над центром круглой площадки надо разместить точечный источник света, чтобы освещенность на краях площадки была максимальной? Диаметр площадки 2м.
Тепловое излучение, квантовые свойства света Основные формулы
-
Излучательная способность - спектральная плотность энергетической светимости или – энергия, излучаемая с единицы площади поверхности тела за единицу времени в некотором незначительном интервале частот :
- скорость света; - частота излучения; - длина волны.
-
Поглощающая способность тела - величина, которая показывает, какая часть энергия электромагнитной волны данной частоты, падающей за единицу времени на единицу площади, поверхности тела, поглощается этим телом: