Задачи для решения на занятии №12 «Анализ Фурье»

1. Написать уравнения и начертить попарно графики гармонических колебаний (начальные фазы колебаний равны нулю):

1. А₁= А₂=2 см, Т₁=2 с, Т₂ = 4с;

2. А₁=1 см, А₂=2 см, Т₁=Т₂ = 4с;

3. А₁= А₂=2 см, ν₁=4 Гц, ν₂= 2Гц.

2. Построение временной развертки и спектров гармонических сигналов. Постройте графики и спектры гармонических колебаний, заданных следующими временными зависимостями: x=sin(π/4)t, x=2sin(π/2)t, x=3sin(π) t. Какого вида спектры были получены в этом задании?

3. Сложение двух гармонических колебаний и построение их спектров. Постройте графики и спектры гармонических колебаний, заданных следующими временными зависимостями: x₁=4cos(π/8)t, x₂= 2cos (π/4)t.

4. Выполните сложение этих колебаний. Постройте спектр сложного колебания.

Домашняя работа №12 «Анализ Фурье»

1. Решить задачи:

1. Амплитуда гармонических колебаний груза на пружине равна 2 см, период колебаний – 2 с, а начальная фаза составляет π/4. Написать уравнение этих колебаний, и найти смещение груза в начальный момент времени.

2. Постройте графики и спектры гармонических колебаний, заданных следующими временными зависимостями: x₁=0,5cos(π/2)t, x₂= cos (π/4)t. Выполните сложение этих колебаний. Постройте спектр сложного колебания.

3. Постройте спектр следующего сложного сигнала: x=4sinπt+2sin2πt+sin3πt+0,5sin4πt.

II. Самоподготовка: Ответить письменно на контрольные вопросы к коллоквиуму.

Занятие № 12. Квантовая физика. Излучение энергии атомами, молекулами. Спектры поглощения и излучения. Тепловое излучение. Контрольные вопросы

1. Квантовая механика как метод познания микромира. Корпускулярно-волновой дуализм.

2. Энергия фотона, её связь с длиной волны и частотой излучения.

3. Волна де-Бройля, опыты по дифракции электронов.

4. Соотношение неопределённости Гейзенберга.

5. Энергетические уровни в атомах. Атомные спектры излучения и поглощения.

6. Энергетические уровни молекул: электронные, колебательные, вращательные.

7. Диапазон электромагнитных излучений атомов и молекул. Вращательные, колебательно-вращательные и электронно-колебательно-вращательные спектры.

8. Энергетические уровни в атомах. Энергетические уровни молекул: электронные, колебательные, вращательные.

9. Диапазон электромагнитных излучений атомов и молекул. Вращательные, колебательно-вращательные и электронно-колебательно-вращательные спектры.

10. Использование спектрального анализа для качественного и количественного исследования вещества.

11. Тепловое излучение тел, его физическая природа. Основные характеристики теплового излучения: энергетическая светимость, монохроматический коэффициент поглощения.

12. Абсолютно черное тело. Спектр теплового излучения абсолютно черного тела.

13. Законы теплового излучения: Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина. Укажите связь этих законов со спектром излучения.

14. Тепловизоры, их применение в медицине

Литература для подготовки:

1. Антонов В.Ф., Черныш А.М., Козлова Е.К., Коржуев А.В. Физика и биофизика. ГЭОТАР-Медиа.2007.

2. Антонов В.Ф., Черныш А.М., Козлова Е.К., Коржуев А.В. Физика и биофизика. Практикум. ГЭОТАР-Медиа.2008.

3. Конспект лекций.