Гармонические колебания
– уравнение гармонических колебания переменной – амплитуда колебаний; – фаза. ; – циклическая (круговая) частота колебаний; – время. – начальная фаза колебаний, – период колебаний. – частота (линейная) колебаний. Период колебаний математического маятника ; – длина маятника, – ускорение силы тяжести. Период колебаний физического маятника , – момент инерции тела относительно оси колебаний; – масса тела; S – расстояние от точки подвеса до центра масс. Период колебаний пружинного маятника , – масса тела, – жесткость пружины. Энергия гармонического колебания . Уравнение плоской монохроматической волны , – колеблющаяся величина, – координата точки, в которой фиксируется колебание, относительно источника колебаний: – скорость распространения волны – длина волны. Затухающие колебания Если обозначить через колеблющуюся величину (смещение, угол, сила тока, напряжение и т.д.), то ее изменение в режиме затухания представится уравнением ; – коэффициент затухания. – циклическая частота затухающих колебаний. – частота собственных (незатухающих) колебаний. – логарифмический декремент затухания. Электромагнитные колебания Колебания электрического заряда могут быть выражены уравнением: Колебания тока: . Амплитудное значение тока . Циклическая частота колебаний ; – индуктивность контура, – емкость контура. Период колебаний . Энергия поля в контуре: , где . Затухающие колебания : – коэффициент затухания, – омическое сопротивление контура, – циклическая частота затухающих колебаний. В этом выражении – циклическая частота незатухающих колебаний. – логарифмический декремент колебаний. Вынужденные колебания Если колебания вынуждающей ЭДС представить в виде , а колебания тока в контуре – , то амплитуда тока , сдвиг по фазе между током и вынуждающей ЭДС определяется выражением . Величина – полное сопротивление цепи переменного тока (импеданс). При имеем резонанс и при этом . Электромагнитные волны Уравнение плоской монохроматической электромагнитной волны, распространяющейся вдоль оси : , где – вектор электрической напряженности поля волны, – вектор магнитной индукции. В вакууме (скорости света в вакууме): относится к фундаментальным физическим постоянным. Инварианты поля волны: ; ; ( – вектор напряженности магнитного поля).
8. ОПТИКА Основные формулы. Лучевая оптика. Основные законы: 1. Закон прямолинейности распространения световых лучей: световой луч в вакууме или однородной среде распространяется прямолинейно. 2. Законы отражения: а) луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости; б) угол падения луча равен углу отражения. 3. Законы преломления: а) луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости; б) отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления β есть величина постоянная для двух данных сред, называемая относительным показателем преломления второй среды относительно первой: . В случае, если первой средой является вакуум, то показатель преломления второй среды называют абсолютным. 4. Принцип независимости световых пучков: световые пучки при пересечении не возмущают друг друга. 5. Принцип обратимости световых лучей: при обращении светового луча он пойдет тем же самым путем, по которому пришел в данную точку. 6. Принцип Ферма определяет наиболее общие геометрические свойства световых пучков: световой луч распространяется таким образом, что его оптический путь, равный принимает экстремальное значение, т.е. является или минимальным, или максимальным, или стационарным. Преломление света , первая среда вакуум – относительный показатель преломления. Если – скорость распространения света в первой среде, а – во второй среде, то . Длина волны , – инвариантная характеристика луча, циклическая частота его волны.
Преломление и отражение световых лучей
1 – луч падающий на границу раздела двух сред
2 – луч отражённый
3 – луч преломлённый
Формула тонкой собирающей линзы: , – расстояние от предмета до линзы, – расстояние от линзы до изображения, – фокусное расстояние. Формула рассеивающей линзы: . Обобщенная формула тонкой линзы: – показатель преломления вещества линзы; – показатель преломления среды – радиусы кривизны поверхностей, ограничивающих линзу. Поперечное увеличение линзы . – поперечные размеры изображения и предмета. Оптическая сила системы двух линз: – расстояние между линзами.
Для построения изображения можно воспользоваться любой комбинацией лучей 1, 2, 3. Формула призмы
при и если , то α1 – угол падения луча на грань призмы, α2 – угол выхода луча из призмы, A – преломляющий угол, δ – угол отклонения луча призмой.
Показатель преломления вещества призмы относительно окружающей среды .
Интерференция света Условие максимума интерференции – равенство оптической разности хода лучей четному числу полуволн , – порядок максимума. Условие минимума интерференции .– порядок минимума. Число различимых полос интерференции при излучении источником колебания интервала длин волн . , где . Полосы равного наклона . При ; – максимум интерференции в отраженном свете минимум интерференции в отраженном свете. Радиусы темных колец Ньютона в отраженном свете , R – радиус кривизны линзы; радиусы светлых колец .
Дифракция света Дифракция Френеля Площадь зоны Френеля для дифракции на круглом отверстии , – расстояние от источника света до фронта волны, – расстояние от вершины волнового фронта до точки наблюдения, – длина волны. Радиус внешней границы -й зоны Френеля . Число отрытых зон Френеля .
Дифракционная решетка
Условие -го главного максимума интенсивности: , – период решетки. Условие главного минимума: , где b – ширина щели в решетке. Условие добавочных минимумов , где кроме . – число щелей решетки. Разрешающая способность дифракционной решетки: . Угловое расстояние между двумя точками, разрешаемыми телескопом , D – диаметр объектива.
Поляризация света
Закон Малюса: , где – интенсивность света, входящего в анализатор; – интенсивность света, выходящего из анализатора; – угол между плоскостями поляризации света входящего в анализатор и выходящего из анализатора. Условие Брюстера: , где – диэлектрические проницаемости сред. Угол поворота плоскости поляризации света в оптически активных кристаллах , – удельное вращение, зависящее от природы вещества, температуры и длины волны света (в вакууме), – путь света в кристалле. Угол поворота плоскости поляризации в растворах: , – удельное вращение, зависящее от природы оптически активного вещества и растворителя, – толщина слоя раствора, – концентрация оптически активного вещества. Степень поляризации: , где и – максимальная и минимальная интенсивность в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
Дисперсия света. Скорость света в изотропной прозрачной среде ; – скорость света в вакууме; – магнитная проницаемость среды, как правило ; – диэлектрическая проницаемость (в переменном поле) и . В области нормальной дисперсии зависимость выражается формулой Коши: , – постоянные, определяемые ответным путем. Угловая дисперсия призмы: , а также . Разрешающая сила призмы: ; – ширина основания.
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (648)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |