40

Министерство образования Российской Федерации

Московский государственный технологический университет

«СТАНКИН»

Физика колебаний и волн. Квантовая физика

Методические указания к выполнению

лабораторных работ

МОСКВА 2002

УДК 535.2(075)

Физика колебаний и волн. Квантовая физика: Метод. указ.

/Сост. Н.Г. Власов, С.Д. Иванова, А.Е. Штанько. - М.:МГТУ

«СТАНКИН», 2002.- 43с.

Методические указания содержат перечень изучаемых тем, описания лабораторных работ и задачи по разделам «Физика колебаний и волн», «Квантовая физика» курса общей физики. Предназначены для студентов II курса дневного отделения.

Рис. 15. Табл.10. Библ. 5 назв.

Составители: проф., д.т.н. Н.Г. Власов

к.ф.-м.н., ст. преп. С.Д. Иванова

к.т.н., доц. А.Е. Штанько

Утверждено кафедрой физики. Протокол №1 от 26.11.2001

© МГТУ «СТАНКИН», 2002

Раздел 3. Физика колебаний и волн. Квантовая

ФИЗИКА.

Семестр - 3 ( экзамен ).

Лекции - 28 часов.

Практические занятия - 16 часов.

Лабораторные занятия - 20 часов.

ИЗУЧАЕМЫЕ ТЕМЫ

1. Волновые процессы.

2. Интерференция волн.

3. Дифракция волн.

4. Квантовая физика.

Тема 1. Волновые процессы (6 час.)

Общие представления о колебательных и волновых процессах. Скалярные и векторные волны. Плоская монохроматическая волна. Амплитуда, фаза, длина волны, частота, волновой вектор и фазовая скорость. Эффект Доплера. Релятивистская инвариантность фазы.

Акустические волны. Скорость звука в среде.

Электромагнитные волны. Поляризация. Скорость электромагнитных волн в среде. Показатель преломления. Отражение и прохождение волн на границе раздела двух сред.

Энергетические характеристики волн. Плотность энергии, интенсивность, вектор Умова и вектор Пойнтинга. Закон сохранения энергии для волн.

Излучение электромагнитных волн. Точечный диполь. Поле диполя в волновой зоне. Мощность излучения диполя. Диаграмма направленности.

Тема 2. Интерференция волн (4 час.)

Явление интерференции. Принцип суперпозиции для волн. Условия стационарной картины интерференции. Когерентность. Интерференция плоских и сферических монохроматических волн. Интерференция квазимонохроматических волн. Влияние на интерференцию размеров источника. Понятие об интерферометрии.

Тема 3. Дифракция волн. (8 час.)

Явление дифракции. Принцип Гюйгенса - Френеля. Осесимметричные задачи дифракции. Зоны Френеля. Метод векторных диаграмм. Зонная пластинка.

Приближения геометрической оптики, дифракции Френеля и дифракции Фраунгофера. Дифракция плоской монохроматической волны на длинной прямой щели в приближении Фраунгофера.

Спектральное разложение света. Спектральные приборы. Разрешающая сила (способность). Дифракционная решетка и ее основные характеристики. Оптические методы обработки информации. Оптическая фильтрация пространственных частот. Элементы Фурье-оптики. Принцип голографии. Зависимость показателя преломления от интенсивности.