- •1.Кинематика 8
- •2.Динамика 14
- •3.Механические колебания и волны 25
- •4.Молекулярная физика 38
- •5.Электростатика 59
- •6. Электрический ток и его характеристики 72
- •7.Электромагнетизм 74
- •8. Электромагнитная индукция закон Фарадея 82
- •9.Электромагнитные волны 84
- •10. Геометрическая оптика 86
- •11. Волновая и корпускулярная природа света 97
- •12. Квантовые свойства электромагнитного излучения 118
- •13.Строение атома 127
- •14.Атомные ядра 132
- •Введение
- •1 Кинематика
- •1.1 Материальная точка. Системы отсчета
- •1.2 Кинематика материальной точки
- •V исправить на u
- •1.3 Виды механического движения материальной точки
- •Ускоренное движение по окружности
- •Проверьте себя
- •2 Динамика
- •Основные законы механики
- •2.1 Законы Ньютона
- •2.1 Законы Ньютона
- •2.2 Закон сохранения импульса
- •2.3 Различные виды сил в механике
- •2.4 Работа, совершаемая постоянной силой
- •2.5 Работа, совершаемая переменной силой
- •2.6 Энергия
- •2.7 Кинетическая энергия
- •2.8 Консервативные силы
- •2.9 Потенциальная энергия
- •2.10 Закон сохранения энергии
- •Проверь себя
- •3 Механические колебания и волны
- •3.1 Гармонические колебания
- •3.2 Скорость и ускорение гармонического колебания
- •3.3 Колебания пружины
- •3.4 Полная энергия собственных колебаний
- •3.5 Сложение колебаний, направленных вдоль одной прямой
- •3.6. Затухающие колебания
- •3.7 Вынужденные колебания
- •3.8 Механические волны
- •3.9. Звук
- •3.10 Особенности инфразвуков и ультразвуков
- •Проверь себя
- •4 Жидкости
- •4.3.2 Уравнение Бернулли. Давление в потоке жидкости
- •4.3.3 Поверхностное натяжение
- •4.3.4 Смачивание и несмачивание
- •4.3.5 Зависимость молекулярного давления от кривизны поверхности жидкости
- •4.3.6 Капиллярные явления
- •4.3.7 Поверхностно-активные вещества
- •4.3.8 Явления переноса
- •4.3.9 Ламинарное и турбулентное течение жидкости
- •4.3.10 Формула Пуазейля
- •Проверь себя
- •5 Электростатика
- •5.1 Основные закономерности электростатики
- •5.2 Закон Кулона
- •5.3 Электростатическое поле. Напряженность поля
- •5.4 Электрические диполи
- •5.5 Понятие потока вектора напряженности. Теорема Гаусса
- •5.6 Потенциал электростатического поля
- •5.7 Связь между напряженностью электростатического поля и потенциалом
- •5.8 Конденсаторы
- •5.9 Энергия электростатического поля
- •Проверь себя
- •6. Электрический ток и его характеристики
- •6.1 Условия возникновения электрического тока
- •6.2 Закон Ома в дифференциальной форме
- •6.3 Тепловое действие электрического тока
- •Проверь себя
- •7 Электромагнетизм
- •7.1 Источники магнитного поля. Силовые линии
- •А б Рисунок 7.4 7.2 Сила Ампера. Вектор индукции магнитного поля
- •7.3 Закон Био-Савара-Лапласа
- •7.4 Сила Лоренца
- •7.5 Электромагнитные счетчики скорости крови
- •Проверь себя
- •8 Электромагнитная индукция закон Фарадея
- •8.1 Магнитный поток
- •8.2 Явление электромагнитной индукции
- •Проверь себя
- •9.Электромагнитные волны
- •9.1 Взаимные превращения электрических и магнитных полей
- •9.2 Образование свободных электромагнитных волн
- •Проверь себя
- •10 Геометрическая оптика
- •10.1 Законы геометрической оптики
- •10.2 Закон полного внутреннего отражения
- •10.4 Линзы
- •Лучевой метод нахождения расположения предмета.
- •10.5 Правила хода лучей в собирающей линзе
- •10.8 Оптическая система глаза
- •10.9 Аккомодация
- •10.10 Угол зрения. Разрешающая способность глаза
- •Проверь себя
- •11 Волновая и корпускулярная природа света
- •11.1 Волновая оптика. Диапазоны электромагнитных волн
- •11.2.1 Интерференция света
- •11.2.2 Условия минимумов и максимумов интерференции
- •11.2.3 Интерференция в тонких пленках
- •11.3 Дифракция света
- •11.3.3 Дифракция Фраунгофера на одной щели
- •11.3.4 Дифракционная решетка
- •11.3.5 Разрешающая способность дифракционной решетки
- •11.4 Поляризация света
- •11.4.1 Естественный и поляризованный свет
- •11.4.2 Способы получения поляризованного света. Поляризация при двойном лучепреломлении
- •11.4.3 Закон Малюса
- •11.4.4 Вращение плоскости поляризации
- •11.4.5 Оптическая активность в живой природе
- •Проверь себя:
- •12.1 Закон Бугера. Поглощение света
- •Проверь себя
- •Список литературы:
11.2.1 Интерференция света
Интерференцией света называется явление взаимного усиления или ослабления двух когерентных волн при их наложении в пространстве.
Рассмотрим условия наблюдения интерференции, т.е. попытаемся сформулировать условия когерентности.
Пусть в некоторой точке пространства Р одновременно существуют две произвольные (в общем случае немонохроматические) электромагнитные волны, которые характеризуются векторами напряженности электрических полей и и, векторами индукции магнитных полей и . Все приборы, регистрирующие электромагнитные волны (в том числе и человеческий глаз), используют действие полей на заряженные частицы. Опыт и теоретические расчеты показывают, что при взаимодействии электромагнитных полей с веществом основное действие производит электрическое поле, т.к. при прочих равных условиях, кулоновская сила во много раз больше силы Лоренца. Поэтому мы будем чаще всего рассматривать действие электрической составляющей электромагнитной волны, а вектор напряженности электрического поля будем называть световым вектором.
Френель и Араго обнаружили на опыте, что две световые волны, распространяющиеся в одном направлении, никогда не интерферируют между собой, если Е1 и Е2 перпендикулярны друг к другу, т.е. интерферируют лишь волны, возбуждающие в некоторой точке пространства колебания одинакового направления.
Рисунок 11.2
,
.
Обозначим фазу колебаний первой волны , а второй волны .
Если 12, то амплитуда результирующего колебания, возникающего в точке Р, находится с помощью векторной диаграммы (см.рис 11.2) и определяется выражением:
. (11.1)
Усреднённое по времени значение квадрата напряжённости электрического поля называют интенсивностью света, поэтому из выражения (11.1) следует
. (11.2)
Анализируя уравнение (11.2) сделаем следующие выводы:
если разность фаз постоянна и принимает следующие значения
(m = 0,1,2,3 и т.д), то , тогда
векторы напряженности электрических полей в этом случае складываются алгебраически:
,
,
т.е. интенсивность суммарного колебания оказывается больше суммы интенсивностей складываемых колебаний
.
Если разность фаз постоянна и принимает следующие значения
, то , тогда
векторы напряженности электрических полей вычитаются, т.к. складываемые векторы оказываются в противофазе
,
,
т.е. интенсивность суммарного колебания оказывается меньше суммы интенсивностей складываемых колебаний
.
В первом случае происходит усиление результирующего колебания, во втором – ослабление. Если амплитудные значения векторов напряженности электрического поля равны , то результирующий вектор напряженности равен , а интенсивность при наложении волн возрастет в четыре раза , во втором случае суммарный вектор напряженности электрического поля будет равен нулю , и интенсивность также будет равна нулю .
Таким образом, усиление или ослабление интенсивности света происходит при определенных условиях, которые можно сформулировать следующим образом:
1. складываемые световые волны должны иметь близкие частоты ( );
2. разность фаз складываемых световых волн должна не зависеть от времени, т.е. ;
3. векторы напряженности электрических полей и не должны быть взаимно перпендикулярны.
Колебания или волны, которые удовлетворяют этим условиям, называются когерентными.
Рисунок
11.3