- •1. Основные понятия кинематики.
- •2. Скорость.
- •3. Ускорение.
- •4. Равномерное прямолинейное движение.
- •5. Равнопеременное прямолинейное движение.
- •6. Кинематика вращательного движения твёрдого тела.
- •7. Понятие силы.
- •8. Законы Ньютона.
- •9. Законы сохранения и изменения импульса.
- •10. Работа сил. Консервативные и неконсервативные силы.
- •11. Мощность.
- •12. Кинетическая и потенциальная энергия.
- •13. Закон сохранения механической энергии.
- •14. Теоремы об изменении энергии.
- •15. Закон всемирного тяготения.
- •16. Упругий и неупругий удары.
- •17. Момент инерции.
- •18. Момент силы.
- •19. Основной закон динамики вращательного движения.
- •20. Момент импульса.
- •21. Закон сохранения момента импульса.
- •22. Кинетическая энергия вращательного движения тел.
- •23. Уравнения динамики вращательного и поступательного движений.
- •24. Основные положения молекулярно-кинетической теории.
- •25. Уравнение состояния идеального газа.
- •26. Газовые законы для изопроцессов.
- •27. Работа газа.
- •28. Внутренняя энергия газа. Понятие степеней свободы.
- •29. Первое начало термодинамики.
- •30. Теплоёмкость.
- •31. Закон Кулона.
- •32. Напряжённость электростатического поля.
- •33. Принцип суперпозиции электростатических полей.
- •34. Поток вектора напряжённости.
- •35. Расчёт полей с помощью теоремы Гаусса.
- •36. Работа сил электростатического поля. Условие потенциальности электростатического поля.
- •37. Потенциал электростатического поля. Принцип суперпозиции. Связь напряжённости и потенциала электростатического поля.
- •38. Электрический ток. Сила и плотность тока.
- •39. Закон Ома в дифференциальной форме.
- •40. Эдс. Напряжение. Закон Ома для неоднородного участка цепи.
- •41. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.
- •42. Правила Кирхгофа.
- •43. Магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа.
- •44. Сила Ампера. Взаимодействие параллельных проводников.
- •45. Сила Лоренца.
- •46. Закон электромагнитной индукции. Магнитный поток. Правило Ленца.
- •47. Явление самоиндукции. Индуктивность контура.
- •48. Явление взаимоиндукции. Взаимная индуктивность.
- •49. Механические колебания.
- •50. Упругие волны.
- •51. Стоячие волны.
- •52. Интерференция света.
- •53. Кольца Ньютона в отражённом свете. Радиус светлых колец.
- •54. Кольца Ньютона в отражённом свете. Радиус тёмных колец.
- •55. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля.
- •56. Дифракция на щели.
- •57. Дифракционная решётка.
- •58. Дифракционная решётка, как спектральный прибор.
52. Интерференция света.
Интерференция света — перераспределение интенсивности света в результате наложения(суперпозиции) нескольких световых волн. Это явление сопровождается чередующимися в пространстве максимумами и минимумами интенсивности. Её распределение называется интерференционной картиной.
Условия наблюдения интерференции
Рассмотрим несколько характерных случаев:
1. Ортогональность поляризаций волн.
При этом и . Интерференционные полосы отсутствуют, а контраст равен 0. Далее, без потери общности, можно положить, что поляризации волн одинаковы.
2. В случае равенства частот волн и контраст полос не зависит от времени экспозиции .
3. В случае значение функции и интерференционная картина не наблюдается. Контраст полос, как и в случае ортогональных поляризаций, равен 0
4. В случае контраст полос существенным образом зависит от разности частот и времени экспозиции.
53. Кольца Ньютона в отражённом свете. Радиус светлых колец.
Ко́льца Нью́тона — кольцеобразные интерференционные максимумы и минимумы, появляющиеся вокруг точки касания слегка изогнутой выпуклой линзы и плоскопараллельной пластины при прохождении света сквозь линзу и пластину. Интерференционная картина в виде концентрических колец (колец Ньютона) возникает между поверхностями одна из которых плоская, а другая имеет большой радиус кривизны (например, стеклянная пластинка и плосковыпуклая линза). Исаак Ньютон исследовав их в монохроматическом и белом свете обнаружил, что радиус колец возрастает с увеличением длины волны (от фиолетового к красному).
Радиус светлых колец Ньютона в отраженном свете:
, где k=1, 2, 3 …… — номер кольца; R — радиус кривизны.
Вывод формулы смотреть в лекциях.
54. Кольца Ньютона в отражённом свете. Радиус тёмных колец.
Ко́льца Нью́тона — кольцеобразные интерференционные максимумы и минимумы, появляющиеся вокруг точки касания слегка изогнутой выпуклой линзы и плоскопараллельной пластины при прохождении света сквозь линзу и пластину. Интерференционная картина в виде концентрических колец (колец Ньютона) возникает между поверхностями одна из которых плоская, а другая имеет большой радиус кривизны (например, стеклянная пластинка и плосковыпуклая линза). Исаак Ньютон исследовав их в монохроматическом и белом свете обнаружил, что радиус колец возрастает с увеличением длины волны (от фиолетового к красному).
Радиус темных колец Ньютона в отраженном свете:
, где k=1, 2, 3 …….
Вывод формулы смотреть в лекциях.
55. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля.
Дифракцией света называется явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении вблизи препятствий. Как показывает опыт, свет при определенных условиях может заходить в область геометрической тени. Если на пути параллельного светового пучка расположено круглое препятствие (круглый диск, шарик или круглое отверстие в непрозрачном экране), то на экране, расположенном на достаточно большом расстоянии от препятствия, появляется дифракционная картина – система чередующихся светлых и темных колец. Если препятствие имеет линейный характер (щель, нить, край экрана), то на экране возникает система параллельных дифракционных полос
Принцип Гюйгенса–Френеля:
Пусть поверхность S представляет собой положение волнового фронта в некоторый момент. В теории волн под волновым фронтом понимают поверхность, во всех точках которой колебания происходят с одним и тем же значением фазы (синфазно). В частности, волновые фронта плоской волны – это семейство параллельных плоскостей, перпендикулярных направлению распространения волны. Волновые фронта сферической волны, испускаемой точечным источником – это семейство концентрических сфер.
Для того чтобы определить колебания в некоторой точке P, вызванное волной, по Френелю нужно сначала определить колебания, вызываемые в этой точке отдельными вторичными волнами, приходящими в нее от всех элементов поверхности S (ΔS1, ΔS2 и т. д.), и затем сложить эти колебания с учетом их амплитуд и фаз. При этом следует учитывать только те элементы волновой поверхности S, которые не загораживаются каким-либо препятствием.
|
Принцип Гюйгенса–Френеля. ΔS1 и ΔS2 – элементы волнового фронта, и – нормали |
Для облегчения расчета Френель предложил разбить волновую поверхность падающей волны в месте расположения препятствия на кольцевые зоны (зоны Френеля) по следующему правилу: расстояние от границ соседних зон до точки Pдолжны отличается на половину длины волны, т. е.
|
Если смотреть на волновую поверхность из точки P, то границы зон Френеля будут представлять собой концентрические окружности.
|
Границы зон Френеля в плоскости отверстия |
Легко найти радиусы ρm зон Френеля:
|
||
|