- •1. Кинематическое описание движения (формулы для описания поступательного и вращательного движения).
- •Поступательным называется такое движение твердого тела, при котором любая прямая, проведенная в этом теле, перемещается, оставаясь параллельной своему начальному направлению.
- •Движение тела по окружности с постоянной по модулю скоростью - это движение, при котором тело за любые равные промежутки времени описывает одинаковые дуги.
- •Ускорение при движении тела по окружности с постоянной по модулю скоростью (центростремительное ускорение)
- •2. Законы Ньютона для поступательного и вращательного движения.
- •Поэтому форма записи второго закона Ньютона для прямолинейной формы движения с учетом сказанного должна выглядеть иначе, а именно:
- •При неравномерном вращении тела запись второго закона Ньютона должна выглядеть так:
- •3. Постулаты специальной теории относительности и геометрия пространства времени.
- •4. Фундаментальные взаимодействия. Участники взаимодействия, переносчики взаимодействия, радиус взаимодействия, время взаимодействия.
- •5. Силы тяготения и электрические силы. Какие силовые поля называются потенциальными?
- •6. Силы упругости. Деформации, их виды.
- •7. Закон Гука и модуль Юнга.
- •8. Силы трения. Виды трения. Трение покоя. (График зависимости силы трения от величины внешней силы). Внутреннее трение, формула Стокса.
- •9. Закон сохранения импульса как фундаментальный закон природы.
- •10. Центр масс системы. Вычисление скорости центра масс.
- •12. Работа и кинетическая энергия. Мощность.
- •13. Закон сохранения полной механической энергии.
- •14. Момент инерции твердого тела. Момент импульса. Теорема Штейнера.
- •15. Уравнение движения и условия равновесия твердого тела.
- •16. Закон сохранения момента импульса. Кинетическая энергия вращения.
- •17.Формула ньютона для сил внутреннего трения. Коэффициент вязкости.
- •18. Колебания
- •Дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решение.
- •Получим
- •22. Амплитуда и фаза при вынужденных колебаниях. Резонансные кривые.
- •24. Поляризация волн. Три вектора, определяющих электромагнитную волну. Световой вектор. Виды поляризации.
- •25. Закон Брюстера.
- •30 Эффект Максвелла для поляризованного света.
- •31 Точечный источник волн. Плоская и сферическая волна.
- •32 Фазовая скорость волны. Длина волны, волновое число. Групповая скорость.
- •33 Когерентность, время когерентности, длина когерентности.
- •34 Интерференция плоских волн условия возникновения и наблюдения интерференционного максимума и минимума.
- •35. Интерференция в тонких пленках. Просветление оптики.
- •36. Полосы равного наклона.
- •37. Полосы равной толщины.
- •38. Изменение фазы волны при отражении от границы раздела двух сред.
- •39. Принцип Гюйгенса-Френеля.
- •40. Дифракция на круглом отверстии.
- •40. Дифракция на круглом отверстии.(это объяснение из учебника)
- •41. Дифракция Фраунгофера. Дифракционная решетка.
- •42. Условия возникновения дифракционного максимума и минимума.
- •43. Дифракция Фраунгофера и спектральное разложение. Разрешающая способность и дисперсия дифракционной решетки.
- •44.Дифракционные и дисперсионные спектры, их отличия.
- •45. Внешний фотоэффект. Законы Столетова.
- •46. Вольт-амперная характеристика фотоэлемента, ток насыщения и запирающее напряжение (от каких параметров они зависят).
- •47. Работа выхода при внешнем фотоэффекте, красная граница фотоэффекта.
- •48. Модели атома Томсона и Резерфорда.
- •49. Модель атома Бора, противоречия данной теории, все достоинства и недостатки.
- •50. Гипотеза де Бройля, свойства волн де Бройля.
- •51. Волновые свойства материи. Соотношения неопределенности Гейзенберга.
- •52. Гипотеза Борна, волновая функция. Весь ответ неправильный
- •53. Принцип неразличимости микрочастиц. Бозоны и фермионы.
- •56. Энергетическая диаграмма водородоподобного атома. Формула Ридберга.
- •57. Состав атомного ядра. Нуклоны.
- •58. Изотопы, изобары, изомеры
- •59. Дефект массы атомного ядра. Основы ядерной энергетики.
- •60. Закон радиоактивного распада в интегральной и дифференциальной форме.
- •Е м61. Закон Бугера
- •62. Характеристики излучения
- •63.Траектории движения α, β, γ излучения в электрическом, магнитном и гравитационном полях.
- •64. Способы регистрации радиоактивного излучения. Счетчик Гейгера и Камера Вильсона.
40. Дифракция на круглом отверстии.
Дифракцией называется явление отклонения света от прямолинейного распространения в однородной среде, при котором свет, огибая препятствия, заходит в область геометрической тени. Явление дифракции, так же как и явление интерференции, подтверждает волновую природу света. Дифракция возникает в том случае, когда свет падает на препятствия, размеры которых сравнимы с длиной световой волны.
Рассмотрим действие световой волны, испущенной из точки А, в какой-либо точке наблюдения В. Согласно принципу Гюйгенса-Френеля заменим действие источника А действием воображаемых источников, расположенных на вспомогательной поверхности S. В качестве такой вспомогательной поверхности S выберем поверхность фронта волны, идущей из А (поверхность сферы с центром в точке А). Вычисление результата интерференции вторичных волн упрощается, если применить следующий указанный Френелем прием: для вычисления действия в точке В соединим А с В и разобьем поверхность S на зоны такого размера, чтобы расстояния от краёв соседних зон до точки В отличались на λ/2. Таким образом, имеем:
.
Вычислим размеры полученных таким образом зон, которые впоследствии получили название зон Френеля. Из рисунка 5 для первой зоны следует:
Так как длина волны λ мала по сравнению с расстояниями а и b, то , и, следовательно, площадь сферического сегмента, представляющего первую, или центральную, зону Френеля, равна
. (1)
Аналогично можно вычислить площадь второй, третьей и т.д. зон Френеля. Площади этих зон оказываются одинаковыми. Таким образом, построение Френеля разбивает поверхность сферической волны на равновеликие зоны, каждая из которых имеет площадь (1).
Колебания, возбуждаемые в точке В двумя соседними зонами, противоположны по фазе, поэтому при наложении эти колебания должны взаимно ослаблять друг друга. Следовательно, амплитуда А результирующих колебаний, возбуждённых волнами, исходящими от всего фронта волны, может быть представлена в виде знакопеременного ряда (2) где А0 – амплитуда колебаний в точке В, возбуждаемых действием центральной зоны Френеля; А1 − амплитуда колебаний, возбуждаемых действием первой зоны и т.д. Запишем уравнение (2) в виде (3)
Для дальнейшего вычисления нужно принять во внимание, что действие отдельных зон постепенно убывает от центра к периферии. Произвольное введение этого вспомогательного множителя есть один из недостатков метода Френеля. Отсюда следует, что выражения, заключённые в скобки в (3) положительны, так что А < А0. Таким образом, амплитуда результирующих колебаний в точке В меньше амплитуды, создаваемой действием одной центральной зоны. Это означает, что действие всей волны на точку В, сводится к действию его малого участка. Длина световой волны λ весьма мала. Поэтому, даже для расстояний b порядка метра, площадь действующей части волны меньше 1 мм2. Следовательно, распространение света действительно происходит так, как если бы световой поток шёл внутри очень узкого канала вдоль прямой АВ, т.е. прямолинейно.
Отсюда вытекает, во-первых, объяснение прямолинейности распространения света, и, во-вторых, объяснение ряда явлений дифракции, которые разбиваются на две группы – дифракцию Френеля, наблюдаемую в сферических волнах, и дифракцию Фраунгофера, наблюдаемую в плоских волнах.