- •Общая физика
- •§ 1. Кинематика материальной точки и поступательного движения твердого тела
- •II закон Ньютона. Ускорение, приобретаемое материальной точкой (телом) пропорционально вызывающей его силе, совпадает с нею по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки (тела).
- •III закон Ньютона. Силы, с которыми действуют друг на друга тела, равны по модулю и противоположены по направлению.
- •2.2. Закон сохранения импульса (количества движения)
- •2.3. Энергия, работа, мощность
- •2.4. Закон сохранения и превращения энергии
- •2.5 Тяготение
- •2.6. Механика вращательного движения
- •Момент инерции, момент силы, момент импульса.
- •И вращательном движениях
- •2.7.Колебания и волны Механические колебания, математический маятник
- •2.8. Границы применимости законов классической механики и элементы специальной теории относительности
- •§ 1. Параметры термодинамических систем (параметры состояния)
- •§ 2. Законы идеальных газов
- •§ 3. Уравнение состояния реальных газов
- •Уравнение ван-дер-ваальса или уравнение состояния реальных газов
- •§4. Основы термодинамики.
- •Кинетической теории идеальных газов
- •Наиболее вероятная (максимальная)
- •§1. Электрическое поле
- •§1.1. Силовые характеристики электрического поля
- •§1. 2. Энергетические характеристики электрического поля
- •§1.3. Диполь
- •§1.4. Проводники в электрическом поле
- •§1.5. Диэлектрики в электрическом поле
- •§1.6. Электроемкость
- •§1.7. Конденсаторы
- •§1.8. Энергия электростатического поля
- •§2.1. Электродвижущая сила (эдс) (e ) источника
- •§2.2. Закон Ома для постоянного тока
- •§2.3. Закон Джоуля-Ленца
- •§2.4. Правила Кирхгофа (1847г.)
- •§2.5. Зонная теория
- •Гл. 3 электромагнетизм
- •§3.1. Характеристики магнитного поля
- •И мп на оси кругового тока.
- •§3.2. Вещество в магнитном поле
- •§3.3. Рамка с током в магнитном поле (Применения закона Ампера)
- •§3.4. Сила Лоренца
- •§3.5. Движение заряженных частиц в электрическом поле
- •§3.6. Движение заряженных частиц в магнитном поле
- •§ 3.7. Электромагнитная индукция: Закон Фарадея − Ленца
- •§3.8. Закон Ома для полной цепи
- •§3.9. Индуктивность, самоиндукция, взаимная индукция
- •1 Гн индуктивность такого контура, магнитный поток самоиндукции которого при токе 1 а равен 1 Вб.
- •§3.10. Энергия магнитного поля
- •§4.1. Полное сопротивление цепи при переменном токе.
- •§4.2. Резонанс
- •Шкала электромагнитных волн
- •§1.1. Поглощение света (Закон бугера)
- •§1.2. Законы геометрической оптики
- •§1.3. Формула призмы
- •§1.4. Линзы
- •Характер изображения собирающей линзы
- •§1.5. Аберрации или погрешности оптических систем
- •§2. Волновая оптика
- •§2.1. Интерференция света
- •§2.2. Дифракция света
- •РешеткаУсловияУсловия§2.3. Дисперсия света и спектральный анализ
- •§ 2.4. Поляризация света
- •Объяснение законов отражения и преломления с точки зрения волновой теории
- •§1. Тепловое излучение
- •Закон Стефана - Больцмана. Полная (по всему спектру) излучательная способность абсолютного черного тела прямо пропорциональна четвертой степени его абсолютной (термодинамической) температуре т:
- •§ 2. Фотоэффект
- •§ 3. Строение вещества
- •§ 3.1. Модели атома Резерфорда
- •§ 3.2. Постулаты Бора
- •§ 3.3. Правила отбора Паули, квантовые числа и таблица Менделеева
- •Периодическая система элементов Менделеева и распределение электронов по подоболочкам
- •§ 3.4. Радиоактивность
- •Закон радиоактивного распада
- •§ 3.5. Физика атомного ядра
- •§ 3.6. Элементарные и фундаментальные частицы
- •Классификация частиц
- •§3.7. Волновые свойства микрочастиц
- •§3.8. Соотношение неопределенности Гейзенберга
- •§3.9. Основы квантовой механики.
- •Основная литература
- •Вспомогательная литература
- •Контрольные вопросы по физике Трофимова т.И., Курс физики, «Высшая школа»,2000г.
- •Применение первого начала термодинамики к термодинамическим изопроцессам
- •Приложение к теме «Оптика» основные фотометрические величины и их единицы
Шкала электромагнитных волн
Диапазон |
λ ↑ [м] (1нм=10−9) |
ν ↓
[Гц] |
Энергия [эв] |
Источник |
Регистрация |
|
Низко частотные волны |
||||||
Радиоволны |
ДВ км
СВ м КВ дм УКВ см
мм |
103 10−4 |
3∙105 3∙1012 |
(1эв=1,6∙10−19Джоуль) |
Колебательный контур, Вибратор Герца, Ламповый генератор |
Колебательный контур, радары, радиотелескопы |
ИК |
Дальний-
Инфракрасный
Близкий- |
5∙10−4 9∙10−7 |
~6∙1012 |
|
Лампы |
Термопары, болометры, фотометры |
Видимый свет |
Каждый-Красный Охотник-Оранж. Желает-Желтый Знать-Зеленый Где-Голубой Сидит-синий Фазан-Фиолетов. |
8∙10−7 3∙10−7
800 300нм |
3,7∙1014 7,9∙1014 |
1,6 3 |
Атомы, Молекулы, Лазеры |
Фотопленки, Фотоэлементы |
УФ |
Близкий-
Ультрафиолет
Дальный |
~10−9
~1нм
|
~3∙1017 |
|
|
|
Х-лучи |
Мягкий-
Рентген
Жесткий |
~2∙10−9
~0,1нм
|
<5∙1019 |
~100
|
Рентгеновские трубки |
Рентгеновские телескопы |
γ-лучи |
|
<6∙10−12 |
|
~105
|
Радиоактивный распад, косм. процессы, ядра атомов |
Камера Вильсона, γ-телескопы |
ОПТИКА
Гл.1. ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА
Так как видимый свет является частью электромагнитных волн, то в общих чертях Оптика определяется как раздел физики, в котором изучают явления и закономерности, связанные с возникновением, распространением электромагнитных волн и их взаимодействием с веществом.
Разделы оптики – геометрическая или лучевая, волновая, квантовая оптика, фотометрия, спектральный анализ и др., где предмет изучения, в основном является видимый свет, но выводы и результаты этих исследований используется в других разделах физики. Например, при изучении γ - лучей, в рентгеновском и радио диапазоне.
По современным воззрениям, свет – сложный электромагнитный процесс, обладающий как волновыми, так и корпускулярными свойствами. В некоторых явлениях (интерференция, дифракция, дисперсия, поляризация света) обнаруживаются волновые свойства света; эти явления описываются волновой теорией. В других явлениях (фотоэффект, люминесценция, атомные и молекулярные спектры) обнаруживаются корпускулярные свойства света; такие явления изучаются в квантовой теории.
Действие света на глаз и другие приемники света, в основном, колебаниями электрического вектора света (светового вектора).
График спектральной чувствительности человеческого глаза (кривая видности), где - коэффициент видности.
Для среднего глаза диапазон видимости ~400-700 нм, хотя у некоторых людей эти границы могут достигать до ~300 или ~900нм. Максимум чувствительности человеческого глаза совпадает с максимумом излучения Солнца и максимумом пропускания света нашей атмосферой (~555нм, т.е. с излучением зеленного цвета). Чувствительность глаза для более длинных и более коротких волн резко снижается, достигая нуля для инфракрасного и ультрафиолетового излучения. Поэтому несколько источников монохроматического света, обладающих одинаковой мощностью, но испускающих свет различного света, представляются глазу не одинаково ярким. Наиболее ярким кажется источник зеленного цвета, Для того чтобы, например, красный свет (λ=760нм) казался столь же ярким, как зеленый, необходимо, чтобы его мощность в 20000 раз превышал мощность зеленого цвета (!). Средний человеческий глаз начинает различать разницу в цветах при Δλ ≥ 2нм.
Размер изображения в глазу зависит в конечном счете от угла зрения между лучами, идущими в глаз от крайних точек предмета. Наименьший угол зрения, под которым еще можно различать форму предмета, составляет примерно 1 минута, что соответствует рассмотрению отрезка длиной около 0,07 мм, находящегося на расстоянии ясного зрения (25 см). При меньших значениях угла зрения все изображение помещается на одном светочувствительном элементе сетчатки и предмет воспринимается как точка.
Из за этого невооруженным глазом нельзя рассматривать как близкие, но слишком мелкие предметы, так и крупные, но слишком далекие предметы. В этих случаях пользуются оптическими приборами, увеличивающими угол зрения (микроскопом − в случае мелких близких объектов и телескопом − в случае крупных далеких объектов).
Исторический определили 7 цветов, (7 цветов радуги), очередность которых определяется поговоркой.
К аждый О хотник Ж елает З нать Г де С идит Ф азан
Красный - Оранжевый - Желтый - Зеленый - Голубой - Синий – Фиолетовый
В действительности основных цветов всего 3, смешивая которых можно получить все остальные. Существует три основных способа смешивания цветов: оптическое, пространственное и механическое.
Оптическое смешение цветов основано на волновой природе света. Его можно получить при очень быстром вращении круга, сектора которого окрашены в необходимые цвета. Основные цвета в оптическом смешении - красный, зеленый и синий.
Основные цвета при механическом смешении - красный, синий и желтый.
Пространственное смешение цветов получается, если посмотреть на некотором расстоянии на небольшие, касающиеся друг друга цветовые пятна, Эти пятна сольются в одно сплошное пятно, которое будет иметь цвет, полученный от смешения цветов мелких участков.
Каждому цвету соответствует определенная длина волны или частота электромагнитных волн.
Монохроматический свет или монохроматический луч (волна) это свет определенной и строго постоянной частоты или длины волны.
Светочувствительность глаза – 2.10-10эрг/с это составляет несколько десятков фотонов за 1с.
Верхний безболезненный предел 100 эрг/с, т.е. разница составляет ~1012 раз.